[發明專利]一種用于永磁電機低速運轉的控制系統

有效

• 申請號: 201010198877.8
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101902187A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 張育;王躍明;劉銀年;王建宇;王晟偉;莊曉瓊
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種用于永磁電機低速運轉的控制系統，它由速度控制器、電流環、電機、角度傳感器、擾動估計器、齒槽轉矩估計器和齒槽轉矩計算器組成，其特征是：

所述擾動估計器的輸入為電流環的輸出電流I和實測速度ω，其中實測速度ω由角度傳感器的輸出角度θ經過微分運算獲得，輸出為外界擾動T_t的估計值T′_t及估計速度ω′，描述其特征的狀態空間方程為：

dω′dtdTt′dt=0-1J00ω′Tt′+KtJ0I+g1g2[ω-10ω′Tt′]---(1)]]>

其中J為負載轉動慣量，K_t為電機力矩系數，g₁和g₂為反饋增益；

所述的齒槽轉矩估計器的輸入為角度傳感器的輸出角度θ，輸出為齒槽轉矩估計值T_c′，計算公式為：

T_c′＝T_cmsin[N_p(θ-θ₀)]

其中N_p為齒槽轉矩的空間分布，θ₀為齒槽轉矩零點，T_cm為齒槽轉矩的峰值，將擾動估計值T_t′與齒槽轉矩估計值T_c′相減，并除以反饋速度ω_-，得到一個過程參數b，其中反饋速度ω_-可以用實測速度ω也可以用估計速度ω′；

所述的速度控制器為自適應PID控制器，其比例系數K_p、積分系數K_i和微分系數K_d具有如下關系：

K_d＝K_pτ_p

Ki=KpbJ1+τibJ]]>

其中τ_p和τ_i分別為比例和積分運算所造成的延時；

所述的齒槽轉矩計算器的輸入為所述過程參數b、反饋速度ω_-和角度θ，輸出為速度波動ω_c′，計算公式為：

ωc′=TcmJ2Np2ω-2+b2sin[Np(θ-θ0)-tan-1JNpω-b]]]>

將速度波動ω_c′送入速度環誤差端對速度進行補償。