[發明專利]永磁同步電機高動態響應電流控制方法及系統

有效

• 申請號: 201210424296.0
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103780187A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 呂春松;肖曦;王偉華;易健
• 申請（專利權）人: 東菱技術股份有限公司
• 主分類號: H02P21/12
• 分類號: H02P21/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種永磁同步電機高動態響應電流控制方法，包括對q軸和d軸的速度外環調節和電流內環調節，在q軸方面，通過速度檢測獲得電機轉速，將其與速度指令比較后送入速度外環調節，經過調節后，速度外環輸出q軸電流指令iqr；在d軸方面，將d軸電流指令idr設置為零，兩個電流指令iqr與idr分別與相應軸的電流反饋值iq、id比較并輸入到對應的電流內環調節經過調節后分別輸出相應軸上需要施加的電壓uq、ud，這樣的uq、ud電壓經過坐標反變換步驟計算出三相占空比，最后輸出三相電壓波形施加到電機上，實現對電機的控制，其特征是：所述的經過坐標反變換步驟計算出三相占空比是采用在前半個控制周期中在計數器峰值處計算出新的占空比，并結合對q、d軸采取各自不同的電流內環調節控制，實現反饋值跟蹤上指令值提前半個控制周期。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機高動態響應電流控制方法，其特征是：所述的q軸的電流內環調節控制采用基本預測控制，所述d軸的電流內環調節控制采用PI調節。

3.根據權利要求2所述的永磁同步電機高動態響應電流控制方法，其特征是：在基本預測控制中并聯純積分環節。

4.根據權利要求3所述的永磁同步電機高動態響應電流控制方法，其特征是：通過提前半個控制周期與基本預測控制進行結合，使得第k個控制周期(kTs)計算得到的電壓矢量(ud(k+1)，uq(k+1))能夠等到第(k+0.5)個控制周期((k+0.5)Ts)期間再施加，所述q軸電壓的計算公式為：

(Uq(k)+2Uq(k+1))3=R(iq(k)+iqr)2+]]>

Lq(iqr-iq(k))1.5Ts+ωLd(id(k)+idr)2+ωψf---(5)]]>

其中，(id(k)，iq(k))為當前周期的采樣值，(idr，iqr)為期望值、R為電阻、Lq為q軸的電感、ψ_f為所述的永磁同步電機的永磁體磁鏈。

5.一種永磁同步電機高動態響應電流控制系統，包括通過信號連接起來的速度檢測裝置(1)、速度PI調節裝置(2)、電流PI調節裝置(3)、基本預測控制裝置(4)、逆變器(5)和坐標變換裝置(6)，其特征是：在基本預測控制裝置(4)輸出端和逆變器(5)的輸入端之間加入有純積分控制裝置(7)的輸出信號；所述的速度檢測裝置(1)得到永磁同步電機的轉速信號與預先給定的速度指令信號進行比較疊加后，與速度PI調節裝置(2)的輸入端連接；所述的坐標變換裝置(6)與永磁同步電機連接得到q、d軸的電流反饋值iq、id；所述速度PI調節裝置(2)的輸出端與對應的電流反饋值iq進行比較疊加后，與純積分控制裝置(7)的輸入端連接；所述的速度PI調節裝置(2)的輸出端還與基本預測控制裝置(4)的輸入端連接；所述基本預測控制裝置(4)的輸入端還連接有對應的電流反饋值iq；所述基本預測控制裝置(4)的輸出端與純積分控制裝置(7)的輸出端信號進行疊加后；得到q軸的電壓uq并與逆變器(5)的輸入端連接；d軸電流指令idr與之對應的電流反饋值id進行比較疊加后，與電流PI調節裝置(3)的輸入端連接，得到d軸的電壓ud；并與逆變器(5)的輸入端連接；所述逆變器(5)的輸出端連接永磁同步電機。