本发明涉及电机驱动控制技术，特别涉及一种新五边形接法的五相步进电机的控制方法。

　　在装制造业中，高精度、低振动成为一个设的重要指标，电机驱动控制技术发展的方向直接决定了装制造产业的技术发展方向，电机驱动控制技术水平也直接决定了装制造产业及其下游产业的技术水平。

　　目前国内五相步进电机驱动器主要为使用专用芯片搭建，性能较落后，灵活性差。高性能五相步进驱动器市场主要为日本东方马达(Oriental motor)占有，由于具性能上的优势，价格极其昂贵。国内步进驱动器商主要集中于控制技术水平较低的两相、三相步进电机，无法提供高性能五相步进电机产品。

　　对于五相步进电机驱动，目前接线方式主要有：星形状接法，五边形接法及新五边形接法(五角形接法)。星形接法易于控制，但是电压的利用率低，高速性能差；五边形接法，控制简单，高速性能较好，主要用于半步，整步控制；新五边形接法，两相步进电机控制算法复杂，振动小，高速性能较好。

　　现有的五相混合式步进电机驱动器采用国外专用芯片搭建，通常只能进行整步、半步运行，无法针对电机不同的使用环境进行响应的调整，无法发挥五相步进电机的性能。步进电机

　　五相步进电机控制的核心在于五相电压源逆变器(voltage source inverter，VSI)的SVPWM算法，如果仅仅将三相桥的算法扩展到五相桥，采用近的两个电压矢量来合成电压矢量，电机将存在极大的谐波，导致震动较大。

　　针对现有技术存在的问题，本发明提供一种新五边形接法的五相步进电机的控制方法。

　　一种新五边形接法的五相步进电机的控制方法，其特征在于，将给定电流采用PI控制后得到的两相电压进行近四矢量算法计算，得到四个电压矢量的大小，两相步进电机从而得到五个半桥对应的PWM占空比，后经由五相半桥驱动器输出电流至电机绕组，步进电机所述五相步进电机的绕组采用新五边形接法。

　　优选地，该方法还包括电流反馈，所述电流反馈通过采集五相步进电机中五个绕组的电流，将clark变换方法扩展至五相，然后将五相电流转换为两相反馈电流。

　　优选地，所述给定电流和反馈电流均为直角坐标系下的两相电流，所述两相电压为直角坐标系下的两相电压。

　　优选地，所述五相半桥驱动器是基于DSP的数字式驱动器，包括10个功率MOSFET构建的五个半桥电路，五个所述半桥电路分别连接电机五边形绕组的一个节点。两相步进电机

　　针对新五边形接法的五相步进电机，通过扩展的Clark变换将五相步进电机的电流控制转换为直角坐标系的等效两相绕组控制，利用近四矢量SVPWM算法产生五个半桥的SVPWM波形，能够实现五相步进电机的细分控制，提高了五相电压源逆变器的直流母线电压利用率，减少输出相电压中所含的谐波分量，步进电机有利于震动的减小。

　　参照图4，本发明提供一种新五边形接法的五相步进电机的控制方法，其特征在于，将给定电流采用PI控制后得到的两相电压进行近四矢量算法计算，得到四个电压矢量的大小，从而得到五个半桥对应的PWM占空比，后经由五相半桥驱动器输出电流至电机绕组，所述五相步进电机的绕组采用新五边形接法。

　　该方法还包括电流反馈，所述电流反馈通过采集五相步进电机中五个绕组的电流，将clark变换方法扩展至五相，然后将五相电流转换为两相反馈电流。

　　所述给定电流和反馈电流均为直角坐标系下的两相电流，所述两相电压为直角坐标系下的两相电压。

　　参照图5，所述五相半桥驱动器是基于DSP的数字式驱动器，包括10个功率MOSFET构建的五个半桥电路，五个所述半桥电路分别连接电机五边形绕组的一个节点。

　　五相步进电机控制的核心在于五相电压源逆变器(voltage source inverter，VSI)的SVPWM算法，由于5个半桥MOSFET组成的逆变器，开关组合达32种，对应的空间矢量分布图如图1所示。通常两矢量算法采用的相邻电压矢量来合成所需的电压矢量，如图2所示。

　　近四矢量采用的两个和中间的两个矢量来合成所需的电压矢量，如图3所示。

　　电流反馈：通过采集五相步进电机5个绕组的电流IA～IB，将clark变换方法扩展至五相，将五相电流IA～IB转换至两相直角坐标，得到两相电流反馈Ialpha，Ibeta；

　　电流控制采用PI控制：经过PI控制器以后，得到直角坐标下的两相电压给定Valpha，Vbeta；

　　近四矢量算法：依据Valpha，Vbeta所在图3中的矢量区间，采用的两个矢量和中间的两个矢量，依据矢量的线个矢量的大小，从而得到五个半桥电压VA～VE对应的PWM占空比；

　　如图5所示，基于DSP的数字式五相步进电机驱动器，通过10个功率MOSFET构建五个半桥电路，结合空间矢量脉宽调制(SVPWM)，在DSP内部构建五相绕组的电流环，实现五相步进电机的高性能细分驱动。

　　以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的保护范围内。
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