CN1284295C - 无位置无刷直流电机控制电路及其智能控制方法 - Google Patents

Abstract

一种无位置无刷直流电机控制电路及其智能控制方法，其中包括电机运转数据库建立、转子位置检测和位置检测信号数字滤波、无位置无刷直流电机智能控制等技术。采用本项发明技术后，能够使无刷直流电机在没有位置传感器的情况下在电机额定2到3倍负载情况下平稳启动，稳态高效平稳运转，避免了由于震动、高温和制冷液腐蚀，由位置传感器造成的电机运转不平稳、效率变低，导致整个***不可靠或没法工作。

Description

无位置无刷直流电机控制电路及其智能控制方法

                          技术领域

本发明涉及到的是一种基于数据库的无位置无刷直流电机控制电路及其智能控制方法。

                          背景技术

永磁无刷直流电机具有结构简单、无换相火花、调速性能好、运行可靠、效率高等优点，因此在当今生产、生活各个领域中的应用日益普及。

在国外，由于电子元件的成本较低，永磁无刷直流电机的发展极为迅速，以每年20％的增长率发展。随着我国微电子技术的发展，永磁无刷直流电机在我国的开发和应用将得到迅猛的发展。

无刷直流电机定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等)，转子由永久磁钢按照一定的极对数组成。当定于绕组的某一相导通时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用产生转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子的位置变换成电信号，去控制电子开关线路，从而使定子各相绕组按照一定的次序导通，定子相电流随转子的位置变化而按一定的周期换相。电子开关线路的导通顺序是与转子转角同步的，因而也起到了直流电机机械换向器的换相作用。

下面以三相桥式Y接结构电机为例说明永磁无刷电机的换流过程。

三相桥式Y接电机，每时刻有两相导通，第三相悬空。传统的永磁无刷直流电机的电枢导通顺序由转子的位置信号决定。如图1所示，设开始导通相为A、C相，此时功率管T1、T6打开，电流由A相流入，由C相流出；此状态维持60度电角度后开始换相，T6关断，T5打开，此时电流由A相流入，由B相流出；此状态维持60度电角度后开始换相，T1关断，T3打开，此时电流由C相流入，由B相流出；此状态维持60度电角度后开始换相，T5关断，T4打开，此时导通相为C、A相，电流由C相流入，由A相流出；此状态维持60度电角度后开始换相，T3关断，T2打开，此时导通相为B、A相，电流由B相流入，由A相流出；此状态维持60度电角度后开始换相，T4关断，T6打开，电流由B相流入，由C相流出：此状态维持60度电角度后开始换相，T2关断，T1打开，电流由A相流入，由C相流出，到达开始的状态，形成一个周期。整个过程形成了所谓的三相六拍状态，电流状态由AC、AB、CB、CA、BA、BC、AC形成六个状态，每个状态维持60度电角度。每周期内每相正相导通120度，反相导通120度。

无刷直流电机转子位置传感器有电磁式、光电式、霍尔磁敏式等多种形式。电磁式体积大，抗干扰能力差，目前已不多用。光电式体积较大、价格昂贵、可靠性较差；霍尔磁敏式体积小，从霍尔元件发展到霍尔IC，可直接输出数字信号，使用比较方便，但霍尔磁敏式传感器往往存在一定程度上的磁不敏感区，造成转子位置误差。

不管采用哪种外置式传感器，均存在以下共同的缺点：

1)为安置传感器而增大了电机体积，增加了电机成本。

2)传感器的连接线太多。例如，一台三相方波电机若采用霍尔IC作传感器，至少需要五根连接线。当电机需要密封起来运行时，这些连接线都是不利因素。

3)传感器的输出信号都是弱电信号，因此太多太长的连接线都容易引入干扰。

4)高温、低温、污浊空气和易腐蚀等工作环境及振动、高速运行等工作条件，都会降低传感器的可靠性。若传感器损坏，还可能引起逆变器等其它部件的损坏。

5)传感器的安装精度直接影响到电机运行的性能，因此也相对增加了生产工艺难度。

6)传感器的存在使电机的运行可靠性降低，同时增加了维护的难度。

综上所述，外置式转子位置传感器在一定程度上限制了永磁无刷直流电机的推广应用。如果能省去位置传感器而采用其它方法检测转子位置，便可以克服上述缺点，必能促进永磁无刷直流电机的进一步发展。因此，永磁无刷直流电机的无位置传感器控制技术成为了研究永磁无刷直流电机控制的一项重要内容。

无位置传感器控制技术主要通过已经存在的电压或电流信号，经过一定的算法处理。得到转子位置信号，称为间接位置检测法。目前有大量国内外学者从事无位置传感器控制技术研究，取得了很多研究成果，但对于功率在2KW以上，起动负载动态范围大的无位置传感器控制一直是国内外有待解决的难题之一。

                          发明内容

本发明申请基于数据库的无位置无刷直流电机控制电路及其智能控制方法。

无位置无刷直流电机的控制电路由功率驱动控制电路、DSP控制电路、转子位置检测电路、电流检测单元、电压检测单元组成，连接方式如下：

(1)功率驱动控制电路的FO端口与DSP控制电路的PDPINTA端口相连，15V电源与功率驱动电路的P2和N2电源端口相连，300V电源与功率驱动电路P3和N3电源端口相连，功率驱动电路的U、V、W与电机U、V、W相连；

(2)5V电源与DSP控制电路P1和N1电源端口相连，DSP控制电路的PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5和PWM6端口分别与功率驱动电路的PU、NU、PV、NV、PW和NW相连，DSP控制电路的ROM用于存放数据库数据，DSP控制电路的RAM用于存放初始化参数和中间变量；

(3)转子位置检测电路输入为给电机供电的U、V、W三根线接线点SU、SV和SW，输出与DSP控制电路的CAP4、CAP5和CAP6端口相连；

(4)电流检测单元输入为给电机供电的U、V、W三根线接线点IU、IV和IW，输出与DSP控制电路的AD0、AD1和AD2端口相连；

(5)电压检测单元输入为300V电源端口，输出为0-3V的模拟信号，与DSP控制电路的AD3端口相连；

所述的DSP控制电路主要用于处理转子位置检测电路来的位置信号，根据处理所得到的位置信号，由无刷直流电机的控制原理，产生控制信号；

所述的功率驱动控制电路利用将DSP控制电路产生的控制信号输入到功率驱动板，经过功率驱动板变换后，产生宽度随PWM变化的高压电信号，驱动功率模块循环导通，使电机运转；

所述的转子位置检测电路是将直流母线、U相、V相和W相与中心点之间的电压通过分压电阻分压，得到幅度在5V以内的分压，将该电压通过滤波电路滤波，再通过运算放大器进行放大，运算放大器的输出信号连接到DSP控制电路的CAP4、CAP5和CAP6口。

基于无位置无刷直流电机的控制电路的智能控制方法：是由软件实现的，软件包括初始化模块、智能起动模块、切换模块、位置检测信号数字综合处理模块和解耦运转模块；

初始化模块包括：初始化端口，控制字初始化，过流检测；

智能起动模块，先转子定位：在***上电开始的时候，设定一任意初始状态，根据检测电压，给定一较小的PWM脉宽，触发脉冲保持不变一段时间，同时检测电流值，如果电流值超过额定的3倍，则改变PWM脉宽，使检测电流减小，经过一段时间，转子位置会自动变为初始状态对应值；转子定位完成后，根据电压检测值给定一定宽度的调制电压，利用软件产生一组触发脉冲，依照一定步长增加或减小脉冲频率，根据电机运转情况和电机运转数据库，搜索电机正常运转的频率；等电机正常运转后，增加脉宽，依照电机运转数据库推测脉冲频率，并按照上述同样方法搜索电机正常运转的频率；

切换模块是当转子位置检测信号满足可靠标准时，切换开始，即控制信号由软件产生变为由转子位置检测信号确定；在切换过程中，需要由数据库判断电机运转是否正常，如果不正常，则转入保护程序，以保证功率器件安全；位置检测信号数字综合处理模块根据无刷直流电机换向准则，和当前滤波处理得到的位置信号，来预测下一个换向时刻的位置信号，以确定***是否工作正常；

解耦运转模块是指当切换成功后，当转子位置检测信号没有跳变时，程序需要检测起停和速度给定信号，当有停机信号时，程序通过改变脉宽，让电机停止运转；当有加速信号时，通过增加PWM宽度，让电机加速；当有减速信号时，通过减小PWM宽度，让电机减速；当转子位置检测信号有跳变发生时，首先利用位置检测信号数字综合处理模块对检测信号处理，当为漏检或虚检信号时，错误标志加1，并判定该标志是否大于10，如果大于进入保护程序，否则重新对就检测信号进行处理；当为真实的转子位置检测跳变信号时，程序通过s3对应数据库得到转子位置检测信号与实际霍尔信号的移相角，并作移相处理，在实际导通位置发送控制指令。

本文控制***综合利用电机驱动与控制、人工智能、嵌入式计算机和自动控制科学中的最新技术，解决了以下几个技术难题：

1.解决了无位置无刷直流电机在大负载动态范围情况下平稳起动问题；

2.解决了大功率无位置无刷直流电机转子位置检测问题；

3.解决了大功率无位置无刷直流电机转子位置检测信号滤噪问题；

4.解决了无位置无刷直流电机在大负载动态范围情况下高效运转问题。

该发明具有极其重要的实用价值。

                            附图说明

图1是无刷直流电机结构原理图；

图2是无位置驱动控制总原理框图；

图3是转子位置检测电路；

图4是DSP控制电路；

图5是功率驱动控制电路；

图6是软件流程图。

                        具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步描述。

电机控制电路：

无位置驱动控制总原理框图如图2所示，为了讲清连线和信号流程结构，现描述如下：

1)功率驱动控制电路FO端口与DSP控制电路的PDPINTA端口相连，提供模块过流保护信号；

2)300V电源与功率驱动控制电路的P和N端口相连，为其供电；

3)15V电源与功率驱动控制电路电源端口相连，为其供电；

4)5V电源与DSP控制电路的电源端口相连，为其供电；

5)位置检测电路输入为给电机供电的U、V、W三根线接线点SU、SV和SW，输出与DSP控制电路的CAP4、CAP5和CAP6端口相连，为DSP提供位置检测信号，该信号再由DSP处理，变为电机的“霍尔”信号；

6)电流检测单元输入为给电机供电的U、V、W三根线接线点IU、IV和IW，输出与DSP控制电路的AD0、AD1和AD2端口相连，为DSP提供U、V、W三根线电流信号，该信号再由DSP采样处理，变为电机的过流保护和基于数据库调节的参数；

7)电压检测单元输入为300V电源端口，输出为0-3V的模拟信号，与DSP控制电路的AD3端口相连，该信号再由DSP采样处理，变为电机基于数据库调节的参数；

8)DSP控制电路的PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5和PWM6端口与功率驱动控制电路的PU、NU、PV、NV、PW和NW相连，为其提供六路PWM控制信号，这六路控制信号需要根据电压电流采样、脉冲宽度、电机运转数据库数据和电机数学模型，由控制软件处理；

9)功率控制电路的U、V、W与电机U、V、W相连，为电机正常运转供电；

10)DSP控制电路的ROM用于存放数据库数据；

11)DSP控制电路的RAM用于存放初始化参数和中间变量。

图2原理框图的控制电路由DSP控制电路、电机驱动控制电路和转子位置检测电路构成，现具体描述如下：

1.基于DSP的控制电路

如图4所示，该控制电路主要用于处理转子位置检测电路检测的位置信号，其中包括数字滤波、漏检和虚检处理、2个定时器。根据处理所得到的位置信号，根据无刷直流电机的控制原理，产生控制信号，该单元还包括根据检测到的位置信号和模块过流保护信号，对电机实行保护控制的功能，这些功能都由控制软件实现。

2.功率驱动控制电路

如图5所示，该控制电路首先利用将DSP控制电路产生的控制信号输入到功率驱动板，经过功率驱动板变换后，产生宽度随PWM变化的高压电信号，驱动功率模块循环导通，使电机运转。

3.转子位置检测电路

该控制电路原理图如图3所示，在原理图中，将直流母线、U相、V相和W相与中心点之间的电压通过分压电阻分压，得到幅度在5V以内的分压，将该电压通过滤波电路滤波，再通过运算放大器进行放大，运算放大器的输出信号连接到DSP控制板的CAP4、CAP5和CAP6口。

智能控制方法

1.电机运转数据库建立

电机运转数据库是利用汇编语言建立电机在所有可能工况下，输入和输出映射关系的数据库，为智能控制方法构件的基础，现具体叙述如下：

以电机工作电压为U，负载为P，PWM宽度W和导通角A为输入，通过算子S1，S2和S3可以建立输入变量与电机转速V，电流向量I和检测到的霍尔位置与电机实际霍尔位置间的相移Q之间的函数关系

S1：V＝S1(U，P，W，A)；

S2：I＝S2(U，P，W，A)；

S3：Q＝S3(U，P，W，A)。其中I＝[I1，I2，I3，I4]，I1，I2，I3，I4分别为母线、U相、V相和W相的电流。

由于上面三式都是复杂的非线性函数关系，而且输入变量的动态范围很大，因此无法建立有效的数学模型，因此我们建立电机运转数据库。

将电机工作电压为U，负载为P，PWM宽度W和导通角A进行归一化处理，归一化范围取为[0，1]，然后按照步长L分别取值，给无位置无刷直流外加霍尔位置传感器，测定在不同输入组合下的输出值，这样就建立了电机运转数据库。步长L的取值大小与电机的功率等级有关，随着功率等级增大，L取值应该减小，通常为了减小数据库大小，一般采用变步长策略，即在电机起动段，步长取得很小，在起动完成后，步长可以增大，一般L＝[0.001，0.05]。

电机运转数据库建立是电机起动和切换的基础，因此数据库建立一定要可靠。

在电机起动过程中，以电压、脉宽、电机运转速度给定值和检测到的电流信号数据为输入，由数据库可以得到电机对应工况，如偏离最优工况，则通过改变电机运转速度给定值进行调节。

在电机起动结束进入自控同步运行阶段，以电压、脉宽、电机运转速度、导通角和检测电流为输入，由数据库可以得到检测到的霍尔位置与电机实际霍尔位置间的相移，用于移相处理。

2.用***软件实现智能控制

***软件流程图如图4所示，整个软件***主要由5个模块构成，即初始化模块、智能起动模块、切换模块、位置检测信号数字综合处理模块和解耦运转模块。

在***软件实现智能控制过程中，需要软件处理的信号为功率驱动板FO端口提供给DSP PDPINTA端口的模块过流保护信号；位置检测单元输出到DSP控制电路的CAP4、CAP5和CAP6端口的信号；电流检测单元输输出到DSP控制电路的AD0、AD1和AD2端口的信号；电压检测单元输输出到DSP的AD3端口的信号；转子位置检测单元输出信号为DSP控制电路的CAP4、CAP5和CAP6端口输入信号；由软件产生的脉宽调制信号由DSP控制电路PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5和PWM6输出到功率驱动板的PU、NU、PV、NV、PW和NW。

现对每个模块分别叙述如下：

初始化模块

初始化模块的端口初始化是将DSP的CAP4、CAP5和CAP6端口和DSP的PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5和PWM6端口设置为基本功能。控制字初始化是对***配置寄存器、中断标志寄存器、事件管理器控制字进行设置，使DSP具有AD采集、PWM产生、过流中断保护功能，***计时器具有计时功能。过流检测是在***开始工作前，检测模块是否有过流保护信号，如果***有错误，进入过流保护状态，不允许起动运转；如无过流保护信号，则在起动信号使能后，允许起动运转。

初始化模块的流程图为图6初始化模块部分所示。

智能起动模块

无位置无刷直流电机控制通常采用“三段式”控制方法，也就是“转子定位”、“他控同步加速运行”、“自控同步运行”这三个阶段。由于反电动势幅值和电机的转速成正比，所以当无刷直流电机静止或者转速很低时，感应电动势为零或者很小，这时就很难通过检测反电动势来获得转子位置，因此必须利用其他方法来对电机转子进行定位和起动，要保证无刷直流电机能够正常起动，避免起动时出现电流过大。本文采用的基于电机运转数据库的起动方法可以保证在电机额定2到3倍负载情况下平稳起动。

本文起动方法如下：

1.在***上电开始的时候，设定一任意初始状态，根据检测电压，给定一较小的PWM脉宽，触发脉冲保持不变一段时间，同时检测电流值，如果电流值超过额定的3倍，则改变PWM脉宽，使检测电流减小，这样经过一段时间，转子位置会自动变为初始状态对应值。在这一转子定位过程中，PWM脉宽一般为2％-5％；

2.转子定位完成后，根据电压检测值给定一定宽度的调制电压，利用软件产生一组触发脉冲，软件产生触发脉冲的逻辑次序由无刷直流电机的基本换向方法确定，频率由PWM脉宽和s1算子对应的数据库共同确定。由于电机运转负载一般不是先验信息，因此依照电机运转数据库推测脉冲频率肯定存在偏差，因此增加了脉冲频率自适应调节环节，依照一定步长增加减小脉冲频率，根据电机运转情况和电机运转数据库，搜索电机正常运转的频率；等电机正常运转后，增加脉宽，依照电机运转数据库推测脉冲频率，并按照上述同样方法搜索电机正常运转的频率。在这一过程中，电机转速越来越高；

3.在电机提速过程中，转子位置检测信号出现，但转子位置检测信号刚开始出现时，信号漏检比较多，这时如果切换，会造成失步现象，因此需要一直增加脉宽，以提高电机运转速度，当确认信号可靠后，进入切换环节。转子位置检测信号可靠标准是：三相位置检测信号上升下降沿均匀分布；三相位置检测信号频率与电机给定转速相对应。

智能起动模块的流程图为6智能起动模块部分所示。

切换模块

如智能起动模块所述，在“转子定位”和“他控同步加速运行”阶段，控制信号由软件产生，而无位置无刷直流电机要提高效率，实现解耦控制，就需要转化到“自控同步运行”状态，在该阶段，控制指令需要由转子位置检测信号得到，因此需要在确保转子位置检测信号可靠稳定的情况下切换，当转子位置检测信号满足可靠标准时，切换开始，即控制信号由软件产生变为由转子位置检测信号确定。

在切换过程中，需要由数据库判断电机运转是否正常，如果不正常，则转入保护程序，以保证功率器件安全。

当切换成功后，控制指令需要由转子位置检测信号得到，因此需要对位置检测信号进行处理，以滤除噪声，得到可靠准确的转子位置信号。

切换模块的流程图为图6切换模块部分所示。

位置检测信号数字综合处理模块

无位置无刷直流电动机最基本最重要的一个问题就是通过检测电路检测位置信号，在实际环境下，特别是在高电压大负载情况下，由于干扰存在，即使定子绕组不处于通断状态，同样可能产生边缘信号，这就会使得换向时间变得不准确，导致电动机运转不平稳或者失步不能正常工作。为此我们设计了位置检测信号数字滤波单元，其滤波准则如下：

设计一低通滤波器，滤去信号高频分量，滤波器截止频率由数据库中空载情况下电机工作电压U和PWM宽度W确定；

位置检测信号与上一时刻位置信号和电机转向三者符合功率管导通次序。

依据上述准则，我们需要对于虚检的换向信号予以剔除，对于漏检的换向位置信号予以人为补充，以避免失步和不平稳，保证电机平稳高效运转。

转子位置预测是根据无刷直流电机换向准则，和当前滤波处理得到的位置信号，来预测下一个换向时刻的位置信号，其目的是为了用预测值和滤波值比较，判断***的受干扰情况，以确定***是否工作正常。

位置检测信号数字综合处理流程图为图6转子位置检测模块部分所示。

解耦运转模块

当切换成功后，通过对位置检测信号处理，以滤除噪声，得到可靠准确的转子位置信号后，控制指令就可以由转子位置检测信号得到，在这一阶段，当转子位置检测信号没有跳变时，程序需要检测起停和速度给定信号，当有停机信号时，程序通过改变脉宽，让电机停止运转；当有加速信号是，通过增加PWM宽度，让电机加速；当有减速信号是，通过减小PWM宽度，让电机减速。

当转子位置检测信号有跳变发生时，首先利用位置检测信号数字综合处理模块对检测信号处理，当为漏检或虚检信号时，错误标志加1，并判定该标志是否大于10，如果大于进入保护程序，否则重新对就检测信号进行处理。当为真实的转子位置检测跳变信号时，程序通过s3对应数据库得到转子位置检测信号与实际霍尔信号的移相角，并作移相处理，在实际导通位置发送控制指令。

解耦运转模块流程图为图6解耦运转模块部分所示。

实施举例：

下面结合实施例对本发明做进一步的说明：

本文控制方案在电动汽车空调无位置无刷直流电机控制中得到成功应用，该无刷直流电机的主要参数如下：工作电压260-320V，额定转速6400RPM，额定负载5NM，额定电流13A，电机输出功率3.2KW。

控制***开发程序如下：

1.根据本文前述方法，参照附图2、附图3、附图4和附图5设计电机控制电路：转子位置检测电路、基于DSP的控制电路和功率驱动控制电路；

2.根据本文前述方法，通过实验建立电机运转数据库；

3.根据本文前述方法，对位置检测信号进行数字综合处理，抑制干扰，对漏检和过检现象进行处理，得到可靠的位置信息；

4.基于电机运转数据库，实现电机在额定2到3倍负载情况下平稳起动；

5.利用本文起动智能控制方法，实现无位置传感器无刷直流电机起动智能化。

控制效果：

利用本文控制方法，开发的电动汽车空调无位置无刷直流电机控制***，控制效果如下所述：

1.电机可以在0-10NM负载范围内负载随意波动情况下可靠起动；

2.电机起动电流小于额定电流；

3.电机起动无失步现象；

4.电机调速范围为1000RPM-6400RPM；

5.在额定负载额定转速下电机控制效率高达90％，整个调速范围控制效率不低于85％；

6.电机三根电源线随意接线，均可以正常运转；

7.控制***具有自适应重构功能，可以有效抑制各种干扰；

8.控制***具有自保护功能，在***由于不可抗拒的原因而崩溃的情况下，可以停机保护。

Claims (2)

1.无位置无刷直流电机的控制电路，其特征在于，所述的控制电路由功率驱动控制电路、DSP控制电路、转子位置检测电路、电流检测单元、电压检测单元组成：

(1)功率驱动控制电路的FO端口与DSP控制电路的PDPINTA端口相连，15V电源与功率驱动电路的P2和N2电源端口相连，300V电源与功率驱动电路P3和N3电源端口相连，功率驱动电路的U、V、W与电机U、V、W相连；

(2)5V电源与DSP控制电路P1和N1电源端口相连，DSP控制电路的PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5和PWM6端口分别与功率驱动电路的PU、NU、PV、NV、PW和NW相连，DSP控制电路的ROM用于存放数据库数据，DSP控制电路的RAM用于存放初始化参数和中间变量；

(3)转子位置检测电路输入为给电机供电的U、V、W三根线接线点SU、SV和SW，输出与DSP控制电路的CAP4、CAP5和CAP6端口相连；

(4)电流检测单元输入为给电机供电的U、V、W三根线接线点IU、IV和IW，输出与DSP控制电路的AD0、AD1和AD2端口相连；

(5)电压检测单元输入为300V电源端口，输出为0-3V的模拟信号，与DSP控制电路的AD3端口相连；

所述的DSP控制电路主要用于处理转子位置检测电路来的位置信号，根据处理所得到的位置信号，由无刷直流电机的控制原理，产生控制信号；

所述的功率驱动控制电路利用将DSP控制电路产生的控制信号输入到功率驱动板，经过功率驱动板变换后，产生宽度随PWM变化的高压电信号，驱动功率模块循环导通，使电机运转；

所述的转子位置检测电路是将直流母线、U相、V相和W相与中心点之间的电压通过分压电阻分压，得到幅度在5V以内的分压，将该电压通过滤波电路滤波，再通过运算放大器进行放大，运算放大器的输出信号连接到DSP控制电路的CAP4、CAP5和CAP6口。

2.基于权利要求1所述的控制电路的智能控制方法，其特征在于，所述的智能控制方法是由软件实现的，软件包括初始化模块、智能起动模块、切换模块、位置检测信号数字综合处理模块和解耦运转模块；

所述的初始化模块包括：初始化端口，控制字初始化，过流检测；

所述的智能起动模块，先转子定位：在***上电开始的时候，设定一任意初始状态，根据检测电压，给定一较小的PWM脉宽，触发脉冲保持不变一段时间，同时检测电流值，如果电流值超过额定的3倍，则改变PWM脉宽，使检测电流减小，经过一段时间，转子位置会自动变为初始状态对应值；转子定位完成后，根据电压检测值给定一定宽度的调制电压，利用软件产生一组触发脉冲，依照一定步长增加或减小脉冲频率，根据电机运转情况和电机运转数据库，搜索电机正常运转的频率；等电机正常运转后，增加脉宽，依照电机运转数据库推测脉冲频率，并按照上述同样方法搜索电机正常运转的频率；

所述的切换模块是当转子位置检测信号满足可靠标准时，切换开始，即控制信号由软件产生变为由转子位置检测信号确定；在切换过程中，需要由数据库判断电机运转是否正常，如果不正常，则转入保护程序，以保证功率器件安全；

所述的位置检测信号数字综合处理模块根据无刷直流电机换向准则和当前滤波处理得到的位置信号，来预测下一个换向时刻的位置信号，以确定***是否工作正常；

所述的解耦运转模块是指当切换成功后，当转子位置检测信号没有跳变时，程序需要检测起停和速度给定信号，当有停机信号时，程序通过改变脉宽，让电机停止运转；当有加速信号时，通过增加PWM宽度，让电机加速；当有减速信号时，通过减小PWM宽度，让电机减速；当转子位置检测信号有跳变发生时，首先利用位置检测信号数字综合处理模块对检测信号处理，当为漏检或虚检信号时，错误标志加1，并判定该标志是否大于10，如果大于进入保护程序，否则重新对就检测信号进行处理；当为真实的转子位置检测跳变信号时，程序通过s3对应数据库得到转子位置检测信号与实际霍尔信号的移相角，并作移相处理，在实际导通位置发送控制指令。

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