本發(fā)明屬于電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及無刷直流電機(jī)電流變化率積分等值控制方法。

背景技術(shù)：

無刷直流電機(jī)與傳統(tǒng)有刷直流電動(dòng)機(jī)相比,是用電子換向取代原直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械換向,并將原有刷直流電動(dòng)機(jī)的定轉(zhuǎn)子顛倒，轉(zhuǎn)子采用永磁體，從而省去了機(jī)械換向器和電刷，其定子電流為方波，而且控制較簡單。

無刷直流電機(jī)的常用控制算法為6拍換向控制，該算法雖然可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)調(diào)速，但是電流紋波較大，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大。為減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高系統(tǒng)地穩(wěn)態(tài)性能，可以使用轉(zhuǎn)速外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制，該算法減小了電機(jī)的相電流紋波和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

轉(zhuǎn)速外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制圖1所示，直流電源為三相全橋逆變器提供母線電壓，三相全橋逆變器的三個(gè)橋臂中點(diǎn)分別連接電機(jī)的A、B、C三相電樞繞組，交流同步電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上裝有轉(zhuǎn)子位置傳感器，由轉(zhuǎn)子位置傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)θ_r，采用微分環(huán)節(jié)對電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)θ_r進(jìn)行求微分，獲得電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)子同步電角頻率ω_e，電機(jī)的期望轉(zhuǎn)子同步角頻率設(shè)定為與ω_e作差，所得差值依次經(jīng)過比例積分環(huán)節(jié)(即PI環(huán)節(jié))、限幅環(huán)節(jié)獲得電機(jī)的期望定子電流幅值I^*，利用電壓傳感器獲得為三相全橋逆變器供電的直流電源的母線電壓幅值U_dc，利用電流傳感器獲得無刷直流電機(jī)的三相定子電流的實(shí)際值I_a，I_b，I_c，

當(dāng)三相定子電流的期望值為

當(dāng)三相定子電流的期望值為

當(dāng)三相定子電流的期望值為

當(dāng)三相定子電流的期望值為

當(dāng)三相定子電流的期望值為

當(dāng)三相定子電流的期望值為

當(dāng)三相定子電流的期望值為

求取電流差值

當(dāng)ΔI_a≥0，開關(guān)管g1導(dǎo)通，開關(guān)管g2關(guān)斷；

當(dāng)ΔI_a<0，開關(guān)管g1關(guān)斷，開關(guān)管g2開通；

當(dāng)ΔI_b≥0，開關(guān)管g3導(dǎo)通，開關(guān)管g4關(guān)斷；

當(dāng)ΔI_b<0，開關(guān)管g3關(guān)斷，開關(guān)管g4開通；

當(dāng)ΔI_c≥0，開關(guān)管g5導(dǎo)通，開關(guān)管g6關(guān)斷；

當(dāng)ΔI_c<0，開關(guān)管g5關(guān)斷，開關(guān)管g6開通。

然而，由于電流PI環(huán)的存在，影響了電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能。為提高電磁轉(zhuǎn)矩控制的動(dòng)態(tài)性能，文獻(xiàn)《Direct Torque Control of Brushless DC Drives With Reduced Torque Ripple，IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS,VOL.41,NO.2,MARCH/APRIL2005,pp:599-608,Y Liu，ZQ Zhu，D Howe》提出了無刷直流電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制，其控制思想是在轉(zhuǎn)速外環(huán)仍采用PI環(huán)控制，但是將電流PI環(huán)變成了轉(zhuǎn)矩滯環(huán)，根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)矩與給定轉(zhuǎn)矩之差直接選擇電壓矢量作用于電機(jī)，實(shí)際轉(zhuǎn)矩跟蹤給定轉(zhuǎn)矩的速度不受到PI參數(shù)的影響，提高了電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)性能。

然而，電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制仍然受到轉(zhuǎn)速PI環(huán)參數(shù)的影響。因此，如何在動(dòng)態(tài)過程中使得轉(zhuǎn)速控制不受PI參數(shù)的影響是提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了無刷直流電機(jī)電流變化率積分等值控制方法。所述方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)載突變時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制受到轉(zhuǎn)速PI環(huán)參數(shù)影響的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

無刷直流電機(jī)電流變化率積分等值控制方法，所述無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)包括直流電源、三相全橋逆變器、無刷直流電機(jī)、電壓傳感器、電流傳感器、轉(zhuǎn)子位置傳感器，所述直流電源并聯(lián)在所述三相全橋逆變器的母線兩端，所述三相全橋逆變器的三個(gè)橋臂中點(diǎn)分別連接所述電機(jī)的三相繞組的三個(gè)輸出端，每個(gè)所述橋臂中點(diǎn)與所述電機(jī)的一相繞組輸出端之間串聯(lián)一個(gè)電流傳感器用于測量電機(jī)的相電流，所述電壓傳感器并聯(lián)在三相全橋逆變器的母線兩端測量母線電壓，所述轉(zhuǎn)子位置傳感器與電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝用于測量電機(jī)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，所述電流變化率積分等值控制方法，其特征在于：

針對所述無刷直流電機(jī)的負(fù)載突加過程和負(fù)載突卸過程分別進(jìn)行電流變化率積分等值控制，所述負(fù)載突加過程分別按照增大相電流幅值和緩慢減小相電流幅值以及增大相電流幅值和快速減小相電流幅值兩種情形實(shí)現(xiàn)電流變化率積分等值控制；所述負(fù)載突卸過程分別按照增大相電流幅值和緩慢減小相電流幅值以及增大相電流幅值和快速減小相電流幅值兩種情形實(shí)現(xiàn)電流變化率積分等值控制；

所述負(fù)載突加過程中，增大相電流幅值和緩慢減小相電流幅值的電流變化率積分等值控制方法，其步驟如下：

步驟1.1.1：測定無刷直流電機(jī)的定子電感L和定子電阻R；

步驟1.1.2：利用有限元仿真獲得電機(jī)的反電勢系數(shù)K_e，利用速度傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，K_e與n相乘獲得電機(jī)的空載反電勢幅值E＝K_en，利用電壓傳感器獲得母線電壓U_dc，利用電流傳感器獲得電機(jī)的相電流幅值i；

步驟1.1.3：負(fù)載突加的時(shí)刻記錄為t₀時(shí)刻，t₀時(shí)刻對進(jìn)行二重積分，控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟1.1.4：t₁時(shí)刻電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率為0，此時(shí)的二重積分值為

步驟1.1.5：在t₁時(shí)刻開始對進(jìn)行二重積分，繼續(xù)控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟1.1.6：當(dāng)時(shí)，此時(shí)時(shí)刻為t₂，從t₂開始，控制電機(jī)緩慢減小相電流幅值；

步驟1.1.7：在t₃時(shí)刻，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)；

所述無刷直流電機(jī)負(fù)載突加過程中，增大相電流幅值和快速減小相電流幅值的電流變化率積分等值控制方法，其步驟如下：

步驟1.2.1：測定無刷直流電機(jī)的定子電感L和定子電阻R；

步驟1.2.2：利用有限元仿真獲得電機(jī)的反電勢系數(shù)K_e，利用速度傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，K_e與n相乘獲得電機(jī)的空載反電勢幅值E＝K_en，利用電壓傳感器獲得母線電壓U_dc，利用電流傳感器獲得電機(jī)的相電流幅值i；

步驟1.2.3：負(fù)載突加的時(shí)刻記錄為t₀時(shí)刻，t₀時(shí)刻對進(jìn)行二重積分，控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟1.2.4：t₁時(shí)刻電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率為0，此時(shí)的二重積分值為

步驟1.2.5：在t₁時(shí)刻開始對進(jìn)行二重積分，繼續(xù)控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟1.2.6：當(dāng)時(shí)，此時(shí)時(shí)刻為t₂，從t₂開始，控制電機(jī)快速減小相電流幅值；

步驟1.2.7：在t₃時(shí)刻，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)；

所述無刷直流電機(jī)負(fù)載突卸過程中，增大相電流幅值和緩慢減小相電流幅值的電流變化率積分等值控制方法，其步驟如下：

步驟2.1.1：測定無刷直流電機(jī)的定子電感L，定子電阻R；

步驟2.1.2：利用有限元仿真獲得電機(jī)的反電勢系數(shù)K_e，利用速度傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，K_e與n相乘獲得電機(jī)的空載反電勢幅值E＝K_en，利用電壓傳感器獲得母線電壓U_dc，利用電流傳感器獲得電機(jī)的相電流幅值i；

步驟2.1.3：負(fù)載突加的時(shí)刻記錄為t₀時(shí)刻，t₀時(shí)刻電機(jī)開始對進(jìn)行二重積分，控制電機(jī)緩慢減小相電流幅值；

步驟2.1.4：t₁時(shí)刻電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率為0，此時(shí)的二重積分值為

步驟2.1.5：在t₁時(shí)刻開始對進(jìn)行二重積分，繼續(xù)控制電機(jī)緩慢減小相電流幅值；

步驟2.1.6：當(dāng)時(shí)，此時(shí)時(shí)刻為t₂，從t₂開始，控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟2.1.7：在t₃時(shí)刻，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)；

所述無刷直流電機(jī)負(fù)載突卸過程中，增大相電流幅值和快速減小相電流幅值的電流變化率積分等值控制方法，其步驟如下：

步驟2.2.1：測定無刷直流電機(jī)的定子電感L，定子電阻R；

步驟2.2.2：利用有限元仿真獲得電機(jī)的反電勢系數(shù)K_e，利用速度傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，K_e與n相乘獲得電機(jī)的空載反電勢幅值E＝K_en，利用電壓傳感器獲得母線電壓U_dc，利用電流傳感器獲得電機(jī)的相電流幅值i；

步驟2.2.3：負(fù)載突加的時(shí)刻記錄為t₀時(shí)刻，t₀時(shí)刻電機(jī)開始對進(jìn)行二重積分，并控制電機(jī)快速減小相電流幅值；

步驟2.2.4：t₁時(shí)刻電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率為0，此時(shí)的二重積分值為

步驟2.2.5：在t₁時(shí)刻開始對進(jìn)行二重積分，繼續(xù)控制電機(jī)快速減小相電流幅值；

步驟2.2.6：當(dāng)時(shí)，此時(shí)時(shí)刻為t₂，從t₂開始，控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟2.2.7：在t₃時(shí)刻，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提出了無刷直流電機(jī)電流變化率積分等值控制方法。所述控制方法在電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化的動(dòng)態(tài)過程中，根據(jù)相電流變化率二重積分相等的原則，準(zhǔn)確計(jì)算出增大相電流幅值的矢量的作用時(shí)間、減小相電流幅值的矢量的作用時(shí)間以及不同矢量時(shí)間的切換時(shí)刻，使得電機(jī)轉(zhuǎn)速經(jīng)過一次降速、一次升速的過程即可收斂，轉(zhuǎn)速收斂時(shí)間最短，轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)紋波最小，使得任意負(fù)載突變的轉(zhuǎn)速收斂時(shí)間和轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)紋波不受轉(zhuǎn)速環(huán)PI參數(shù)的影響，使得調(diào)速系統(tǒng)具有最優(yōu)的動(dòng)態(tài)性能。

附圖說明

圖1為無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制框圖。

圖2為本發(fā)明無刷直流電機(jī)電流變化率積分等值控制方法系統(tǒng)框圖。

圖3為轉(zhuǎn)矩沖量平衡示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明提出的無刷直流電機(jī)電流變化率積分等值控制方法進(jìn)行詳細(xì)說明：

圖2為本發(fā)明無刷直流電機(jī)電流變化率積分等值控制方法系統(tǒng)框圖。如圖2所示，所述無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)包括直流電源、三相全橋逆變器、無刷直流電機(jī)、電壓傳感器、電流傳感器、轉(zhuǎn)子位置傳感器，所述直流電源并聯(lián)在所述三相全橋逆變器的母線兩端，所述三相全橋逆變器的三個(gè)橋臂中點(diǎn)分別連接所述電機(jī)的三相繞組的三個(gè)輸出端，每個(gè)所述橋臂中點(diǎn)與所述電機(jī)的一相繞組輸出端之間串聯(lián)一個(gè)電流傳感器用于測量電機(jī)的相電流，所述電壓傳感器并聯(lián)在三相全橋逆變器的母線兩端測量母線電壓，所述轉(zhuǎn)子位置傳感器與電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝用于測量電機(jī)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速。

當(dāng)轉(zhuǎn)角θ_r在不同區(qū)間內(nèi)，無刷直流電機(jī)增大相電流幅值的矢量、緩慢減小相電流幅值的矢量以及快速減小相電流幅值的矢量的定義如下：

當(dāng)增大相電流幅值的矢量為(0，0，0，1，1，0)，緩慢減小相電流幅值的矢量為(0，0，0，1，0，1)，快速減小相電流幅值的矢量為(0，0，1，0，1，0)，括號(hào)中6個(gè)數(shù)字分別代表開關(guān)管g1，g2，g3，g4，g5，g6的開關(guān)狀態(tài)，“0”表示開關(guān)管關(guān)斷，“1”表示開關(guān)管開通，下同；

當(dāng)增大相電流幅值的矢量為(1，0，0，1，0，0)，緩慢減小相電流幅值的矢量為(1，0，1，0，0，0)，快速減小相電流幅值的矢量為(0，1，0，1，0，0)，

當(dāng)增大相電流幅值的矢量為(1，0，0，1，0，0)，緩慢減小相電流幅值的矢量為(1，0，1，0，0，0)，快速減小相電流幅值的矢量為(0，1，0，1，0，0)，

當(dāng)增大相電流幅值的矢量為(0，0，1，0，0，1)，緩慢減小相電流幅值的矢量為(0，0，1，0，1，0)，快速減小相電流幅值的矢量為(0，0，0，1，0，1)，

當(dāng)增大相電流幅值的矢量為(0，1，1，0，0，0)，緩慢減小相電流幅值的矢量為(1，0，1，0，0，0)，快速減小相電流幅值的矢量為(1，0，0，1，0，0)，

當(dāng)增大相電流幅值的矢量為(0，1，1，0，0，0)，緩慢減小相電流幅值的矢量為(1，0，1，0，0，0)，快速減小相電流幅值的矢量為(1，0，0，1，0，0)，

當(dāng)三相定子電流的期望值為增大相電流幅值的矢量為(0，0，0，1，1，0)，緩慢減小相電流幅值的矢量為(0，0，1，0，1，0)，快速減小相電流幅值的矢量為(0，0，1，0，0，1)，

如圖2所示，當(dāng)電機(jī)的負(fù)載發(fā)生突變時(shí)，設(shè)定電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速閾值，當(dāng)轉(zhuǎn)速期望值與轉(zhuǎn)速實(shí)際值ω_e的差值小于轉(zhuǎn)速閾值或者系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，電機(jī)采用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制。

當(dāng)大于或者等于轉(zhuǎn)速閾值，電機(jī)采用電流變化率積分等值控制方法，過程如下：

T_e為電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，E_a為電機(jī)a相空載反電勢，E_b為電機(jī)b相空載反電勢，E_c為電機(jī)c相空載反電勢，ω_r為電機(jī)的機(jī)械同步角頻率，T_L為電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，J為電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，D為電機(jī)的阻尼系數(shù)，

由于為電機(jī)常數(shù)，所以無刷直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與相電流幅值成線性關(guān)系。在電機(jī)負(fù)載變化后，ω_e重新等于時(shí)，在負(fù)載變化開始時(shí)刻對T_e進(jìn)行時(shí)間積分得到的數(shù)值與在負(fù)載變化開始時(shí)刻對T_L進(jìn)行時(shí)間積分得到的數(shù)值相等，在負(fù)載變化開始時(shí)刻，向電機(jī)發(fā)送增大相電流幅值的矢量，T_e增加，電磁轉(zhuǎn)矩增加過程中，分別對電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩對時(shí)間進(jìn)行積分，計(jì)算T_e沖量A₁和T_L沖量A₃，然后向電機(jī)發(fā)送減小相電流幅值的矢量，T_e減小，電磁轉(zhuǎn)矩較小過程中，分別對電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩對時(shí)間進(jìn)行積分，計(jì)算T_e沖量A₂和T_L沖量A₄，當(dāng)A₁+A₂＝A₃+A₄，電機(jī)經(jīng)過一次降速和一次升速過程即可進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)，如圖3所示。圖3為轉(zhuǎn)矩沖量平衡示意圖。

針對所述無刷直流電機(jī)的負(fù)載突加過程和負(fù)載突卸過程分別進(jìn)行電流變化率積分等值控制，所述負(fù)載突加過程分別按照增大相電流幅值和緩慢減小相電流幅值以及增大相電流幅值和快速減小相電流幅值兩種情形實(shí)現(xiàn)電流變化率積分等值控制；所述負(fù)載突卸過程分別按照增大相電流幅值和緩慢減小相電流幅值以及增大相電流幅值和快速減小相電流幅值兩種情形實(shí)現(xiàn)電流變化率積分等值控制；

所述負(fù)載突加過程中，增大相電流幅值和緩慢減小相電流幅值的電流變化率積分等值控制方法，其步驟如下：

步驟1.1.1：測定無刷直流電機(jī)的定子電感L和定子電阻R；

步驟1.1.2：利用有限元仿真獲得電機(jī)的反電勢系數(shù)K_e，利用速度傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，K_e與n相乘獲得電機(jī)的空載反電勢幅值E＝K_en，利用電壓傳感器獲得母線電壓U_dc，利用電流傳感器獲得電機(jī)的相電流幅值i；

步驟1.1.3：負(fù)載突加的時(shí)刻記錄為t₀時(shí)刻，t₀時(shí)刻對進(jìn)行二重積分，控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟1.1.4：t₁時(shí)刻電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率為0，此時(shí)的二重積分值為

步驟1.1.5：在t₁時(shí)刻開始對進(jìn)行二重積分，繼續(xù)控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟1.1.6：當(dāng)時(shí)，此時(shí)時(shí)刻為t₂，從t₂開始，控制電機(jī)緩慢減小相電流幅值；

步驟1.1.7：在t₃時(shí)刻，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)；

所述無刷直流電機(jī)負(fù)載突加過程中，增大相電流幅值和快速減小相電流幅值的電流變化率積分等值控制方法，其步驟如下：

步驟1.2.1：測定無刷直流電機(jī)的定子電感L和定子電阻R；

步驟1.2.2：利用有限元仿真獲得電機(jī)的反電勢系數(shù)K_e，利用速度傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，K_e與n相乘獲得電機(jī)的空載反電勢幅值E＝K_en，利用電壓傳感器獲得母線電壓U_dc，利用電流傳感器獲得電機(jī)的相電流幅值i；

步驟1.2.3：負(fù)載突加的時(shí)刻記錄為t₀時(shí)刻，t₀時(shí)刻對進(jìn)行二重積分，控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟1.2.4：t₁時(shí)刻電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率為0，此時(shí)的二重積分值為

步驟1.2.5：在t₁時(shí)刻開始對進(jìn)行二重積分，繼續(xù)控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟1.2.6：當(dāng)時(shí)，此時(shí)時(shí)刻為t₂，從t₂開始，控制電機(jī)快速減小相電流幅值；

步驟1.2.7：在t₃時(shí)刻，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)；

所述無刷直流電機(jī)負(fù)載突卸過程中，增大相電流幅值和緩慢減小相電流幅值的電流變化率積分等值控制方法，其步驟如下：

步驟2.1.1：測定無刷直流電機(jī)的定子電感L，定子電阻R；

步驟2.1.2：利用有限元仿真獲得電機(jī)的反電勢系數(shù)K_e，利用速度傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，K_e與n相乘獲得電機(jī)的空載反電勢幅值E＝K_en，利用電壓傳感器獲得母線電壓U_dc，利用電流傳感器獲得電機(jī)的相電流幅值i；

步驟2.1.3：負(fù)載突加的時(shí)刻記錄為t₀時(shí)刻，t₀時(shí)刻電機(jī)開始對進(jìn)行二重積分，控制電機(jī)緩慢減小相電流幅值；

步驟2.1.4：t₁時(shí)刻電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率為0，此時(shí)的二重積分值為

步驟2.1.5：在t₁時(shí)刻開始對進(jìn)行二重積分，繼續(xù)控制電機(jī)緩慢減小相電流幅值；

步驟2.1.6：當(dāng)時(shí)，此時(shí)時(shí)刻為t₂，從t₂開始，控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟2.1.7：在t₃時(shí)刻，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)；

所述無刷直流電機(jī)負(fù)載突卸過程中，增大相電流幅值和快速減小相電流幅值的電流變化率積分等值控制方法，其步驟如下：

步驟2.2.1：測定無刷直流電機(jī)的定子電感L，定子電阻R；

步驟2.2.2：利用有限元仿真獲得電機(jī)的反電勢系數(shù)K_e，利用速度傳感器獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，K_e與n相乘獲得電機(jī)的空載反電勢幅值E＝K_en，利用電壓傳感器獲得母線電壓U_dc，利用電流傳感器獲得電機(jī)的相電流幅值i；

步驟2.2.3：負(fù)載突加的時(shí)刻記錄為t₀時(shí)刻，t₀時(shí)刻電機(jī)開始對進(jìn)行二重積分，并控制電機(jī)快速減小相電流幅值；

步驟2.2.4：t₁時(shí)刻電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率為0，此時(shí)的二重積分值為

步驟2.2.5：在t₁時(shí)刻開始對進(jìn)行二重積分，繼續(xù)控制電機(jī)快速減小相電流幅值；

步驟2.2.6：當(dāng)時(shí)，此時(shí)時(shí)刻為t₂，從t₂開始，控制電機(jī)增大相電流幅值；

步驟2.2.7：在t₃時(shí)刻，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。

基于電流變化率控制策略在電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化的動(dòng)態(tài)過程中，根據(jù)相電流變化率二重積分相等的原則，準(zhǔn)確計(jì)算出增大相電流幅值的矢量的作用時(shí)間、減小相電流幅值的矢量的作用時(shí)間以及不同矢量時(shí)間的切換時(shí)刻，使得電機(jī)轉(zhuǎn)速經(jīng)過一次降速、一次升速的過程即可收斂，轉(zhuǎn)速收斂時(shí)間最短，轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)紋波最小，使得任意負(fù)載突變的轉(zhuǎn)速收斂時(shí)間和轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)紋波不受轉(zhuǎn)速環(huán)PI參數(shù)的影響，使得調(diào)速系統(tǒng)具有最優(yōu)的動(dòng)態(tài)性能。