具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种高精度有刷电机电流环控制方法，包括以下步骤：

步骤1：针对现有的电流环控制技术中，电流采样的时刻较随机的问题，设定固定的采样时刻，采集获取电机的两相电流信号；

具体地，步骤1包括：

步骤1.1：给定电机一个预定电压u_m；

步骤1.2：通过数字芯片设置电流的采样时刻为PWM的下溢中断时刻；

步骤1.3：获取电机当前两个电流采样通道对应的数字值N_x以及电流为零时对应的数字值M_x，x＝a,b；相电流信号通过采样通道中的采样电阻转换为电压信号，电压信号再经过滤波、放大处理，转换成A/D能够识别的干净的电压信号，供后续使用。

步骤1.4：计算得到电机当前的两相电流信号值为：i_x＝k_i(N_x-M_x)＝k_iN_x-k_iM_x，k_i为数模转换的比例因子。

步骤2：对两相电流信号均值处理，得到中间值电流，中间值电流的计算公式为：i_a、i_b分别为两相电流信号。

步骤3：通过示波器观测电机的任意一相的相电流波形，计算该相电流在一个PWM斩波周期内的平均电流i_m*；

步骤4：重复N次步骤1-3，可得平均电流i_m1～i_mN与对应的中间值电流i_mid1～i_midN，计算可得平均电流与中间值电流对应的关系式为：

i_m＝k_ci_mid+b_c

其中，k_c、b_c均表示比例系数， 这里，重复的次数越多，关系式的计算基数越大，关系式对应的曲线与实际的电流采样的拟合准确度越高。

步骤5：根据关系式得到反馈电流及比例系数，通过参数辨识确定电机的模型参数，根据模型参数设计得出输出电压的控制规律，并在控制规律中引入根据模型参数、反馈电流及比例系数计算获取的速度补偿项、前馈参考补偿项、比例误差项与积分反馈项；其中速度补偿项主要用于补偿电机转速引起的误差偏置，前馈参考补偿项用于补偿由于参考电流引起的静态固有偏差，比例误差项用于提升误差补偿动态响应快速性，积分项用于消除电流的稳态误差；具体地，步骤5包括：

步骤5.1：通过参数辨识得到电机的相电阻R、相电感L、反电动势系数k_e，并给定参考电流i_ref、电机转子角速度ω；

步骤5.2：计算得到实际的反馈电流i_f，i_f＝k_ci_mid+b_c；

步骤5.3：计算参考电流i_ref的导数，i_{ref_pre}、i_ref分别表示参考电流的前次值及当前值，ΔT表示前次值与当前值之间的时间差；电机的参考电流根据速度环输出确定。

步骤5.4：计算速度补偿项u_s、前馈参考补偿项u_FF、比例误差项u_p、积分反馈项u_i，其中，u_s＝k_eω；u_FF＝Ri_ref+Li_ref；u_p＝k_p(i_f-i_ref)，k_p为比例因子；u_i＝u_i+k_I(i_f-i_ref)dt，且u_imin＜u_i＜u_imax，u_imin、u_imax为幅度上下限，用于根据实际的逆变输出的要求对积分相进行饱和限制，k_I为积分比例因子；

步骤5.5：更新前次参考值为：i_{ref_pre}＝i_ref

步骤5.6：计算得到输出电压的控制规律为：u＝u_s+u_FF+u_p+u_i，且输出电压u的幅宽限制为：u_min＜u＜u_max。

步骤6：将计算得到的电机的控制电压值等效为占空比，占空比δ_duty表示为：V_s表示为电机逆变桥直流母线供电电压，并根据占空比控制电机的运转。

本发明针对电机的模型，在控制规律中引入了电机的速度补偿项、前馈参考补偿项，显著提高了电流环的响应速度；同时引入了比例误差项与积分反馈项，理论上可以调整电流环的任意收敛速率，同时可提升电流环的控制精度，使得电流的控制在不影响电流控制精度的前提下，提高环路的响应能力，进而提高系统的控制效率。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。