一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，在电机低速运行阶段，通过对电机的三相绕组通电流使得电机的转子在三相绕组的作用下达到平衡位置。由于是对电机的三相绕组通电流，相对于对电机的两相绕组通电流而言，同样大小的电流所产生的定位力矩更大。此外，由于在达到平衡位置之后需要等待第一预设时间到来后才关闭MOSFET，且关闭MOSFET之后需要等待第二预设时间，因此能够消除转子在预定位置的左右震荡，提高了定位精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制
，特别是涉及一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法。
技术介绍
由于卫星受工作环境等因素的限制，卫星空调压缩机内的无刷直流电机需要采用无位置传感器的无刷直流电机，因此对于这种无刷直流电机而言，需要准确地检测电机的转子的位置才能保证准确的换向，从而实现对电机的控制。在通常情况下，电机的转子的位置信息需要通过滑模观测器测量反电动势信号间接得到。但是，电机在低速运行时，反电动势的信号非常微弱，导致难以通过滑模观测器准确得到转子的位置信息。现有技术中，对于空调系统中的无刷直流电机在静止时通过高频电路输入高频信号的方法来确定转子的位置信息，但是由于卫星空调系统所处的特殊环境，输入的高频信号易受干扰，且高频信号电路也增加了成本。此外，该方法中当向电机中的定子加入电压后，由于磁场的作用使得转子的位置也会发生改变，产生测量误差，导致定位精度低，影响对电机的控制。综上所述，如何提高对卫星空调系统的电机转子的定位精度是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，用于提高对卫星空调系统的电机转子的定位精度。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，用于所述电机处于低速运行环境中，包括：在所述电机处于静止时，对所述电机的三相绕组通电流以使所述r>电机的转子在所述三相绕组的作用下达到平衡位置；当达到所述平衡位置时，经过第一预设时间关断所述卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET；当关断所述卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET时，经过第二预设时间，获取所述电机当前的转子的位置信息和转动方向信息；根据所述位置信息和转动方向信息产生至少一个同步换向指令以使所述电机转子的位置信息和转动方向信息随所述同步换向指令改变，直到滑模观测器能够通过所述电机的线电压信号和线电流信号计算出反电动势为止；将所述反电动势的信息转换为电机的换向逻辑，并将电机的控制方式切换为滑模观测器控制方式。优选地，所述根据所述位置信息和转动方向信息产生至少一个同步换向指令以使所述电机转子的位置信息和转动方向信息随所述同步换向指令改变，直到滑模观测器能够通过所述电机的线电压信号和线电流信号计算出反电动势为止具体为：根据所述位置信息和转动方向信息产生一个同步换向指令；采集所述电机的线电压信号和线电流信号；判断滑模观测器是否能够通过当前线电压信号和线电流信号计算所述反电动势；如果是，则停止同步换向指令的输出；如果否，则继续输出下一个同步换向指令。优选地，相邻两次的同步换向指令中的后一次同步换向指令的换向频率低于前一次同步换向指令的换向频率。优选地，输出所述同步换向指令的次数为5次。优选地，其特征在于，当输出5次同步换向指令时，对应的换向频率依次为：50HZ、40HZ、30HZ、20HZ、10HZ。优选地，所述第一预设时间为200毫秒。优选地，所述第二预设时间为10毫秒。优选地，所述电流为1安培。本专利技术提供的基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，在电机低速运行阶段，通过对电机的三相绕组通电流使得电机的转子在三相绕组的作用下达到平衡位置。由于是对电机的三相绕组通电流，相对于对电机的两相绕组通电流而言，同样大小的电流所产生的定位力矩更大。此外，由于在达到平衡位置之后需要等待第一预设时间到来后才关闭MOSFET，且关闭MOSFET之后需要等待第二预设时间，因此能够消除转子在预定位置的左右震荡，提高了定位精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法的流程图；图2为本专利技术提供的另一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围。本专利技术的核心是提供一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1为本专利技术提供的一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法的流程图。如图1所示，基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，用于电机处于低速运行环境中，包括：S10：在电机处于静止时，对电机的三相绕组通电流以使电机的转子在三相绕组的作用下达到平衡位置。S11：当达到平衡位置时，经过第一预设时间关断卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET。S12：当关断卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET时，经过第二预设时间，获取电机当前的转子的位置信息和转动方向信息。S13：根据所述位置信息和转动方向信息产生至少一个同步换向指令以使所述电机转子的位置信息和转动方向信息随所述同步换向指令改变，直到滑模观测器能够通过所述电机的线电压信号和线电流信号计算出反电动势为止。S14：将反电动势的信息转换为电机的换向逻辑，并将电机的控制方式切换为滑模观测器控制方式。压缩机控制系统主要包括MCU控制器(处理器)，电机驱动器，压缩机。通过处理器实时检测压缩机内部无刷直流电机转子位置信息，并构建滑模观测器状态空间，通过滑模观测器估算出当前反电动势信号，进而转化为无刷直流电机控制信号，输出给驱动器，控制电机运转。当电机高速运行时，可以通过现有的滑模观测器来获取当前电机的反电动势，从而实现通过滑模观测器对电机进行控制。但是，当电机进入高速运行之前，先是静止状态，然后又低速运行变为高速运行，在静止和高速运行这段过程中，由于电机的反电动势较弱，因此滑模观测器无法获取反电动势，也就无法实现通过滑模观测器对电机进行控制。在本专利技术中，当电机处于静止状态时，对电机的三相绕组通电流以使电机的转子在三相绕组的作用下达到平衡位置。该平衡位置指<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，用于所述电机处于低速运行环境中，其特征在于，包括：在所述电机处于静止时，对所述电机的三相绕组通电流以使所述电机的转子在所述三相绕组的作用下达到平衡位置；当达到所述平衡位置时，经过第一预设时间关断所述卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET；当关断所述卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET时，经过第二预设时间，获取所述电机当前的转子的位置信息和转动方向信息；根据所述位置信息和转动方向信息产生至少一个同步换向指令以使所述电机转子的位置信息和转动方向信息随所述同步换向指令改变，直到滑模观测器能够通过所述电机的线电压信号和线电流信号计算出反电动势为止；将所述反电动势的信息转换为电机的换向逻辑，并将所述电机的控制方式切换为滑模观测器控制方式。

【技术特征摘要】
1.一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，用于
所述电机处于低速运行环境中，其特征在于，包括：
在所述电机处于静止时，对所述电机的三相绕组通电流以使所述
电机的转子在所述三相绕组的作用下达到平衡位置；
当达到所述平衡位置时，经过第一预设时间关断所述卫星空调系
统中的场效应晶体管MOSFET；
当关断所述卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET时，经过第
二预设时间，获取所述电机当前的转子的位置信息和转动方向信息；
根据所述位置信息和转动方向信息产生至少一个同步换向指令
以使所述电机转子的位置信息和转动方向信息随所述同步换向指令改
变，直到滑模观测器能够通过所述电机的线电压信号和线电流信号计
算出反电动势为止；
将所述反电动势的信息转换为电机的换向逻辑，并将所述电机的
控制方式切换为滑模观测器控制方式。
2.根据权利要求1所述的基于滑模观测器的卫星空调系统的电
机控制方法，其特征在于，所述根据所述位置信息和转动方向信息产
生至少一个同步换向指令以使所述电机转子的位置信息和转动方向信
息随所述同步换向指令改变，直到滑模观测器能够通过所述电机的线
电压信号和线电流信号计算出反电动势为止具体为：
根据所述位置信息和转动方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，
申请(专利权)人：浪潮北京电子信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11