[發(fā)明專(zhuān)利]永磁同步電機(jī)的負(fù)載擾動(dòng)補(bǔ)償裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410253352.8
• 申請(qǐng)日: 2014-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103997272A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯文其;劉虎;袁嫣紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02P21/05
• 分類(lèi)號(hào): H02P21/05
• 代理公司: 杭州中成專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

1.永磁同步電機(jī)的負(fù)載擾動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括與永磁同步電機(jī)(17)相連接的負(fù)載擾動(dòng)補(bǔ)償裝置，該負(fù)載擾動(dòng)補(bǔ)償裝置包括第一加法器(1)、速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器(2)、第二加法器(3)、負(fù)載力矩辨識(shí)值前饋補(bǔ)償系數(shù)單元(4)、第三加法器(5)、第四加法器(6)、電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器(7)、Park變換模塊(8)、空間矢量調(diào)制模塊(9)、Clark變換模塊(10)、Park逆變換模塊(11)、負(fù)載力矩辨識(shí)滑模觀(guān)測(cè)器(13)、速度計(jì)算模塊(14)和整流/三相逆變器模塊(16)；其特征是：所述永磁同步電機(jī)(17)通過(guò)內(nèi)置的位置傳感器(12)和電流傳感器(15)分別輸出轉(zhuǎn)子位置θ_r和定子兩相電流i_A、i_B，該轉(zhuǎn)子位置θ_r分別輸入到PARK變換模塊(8)、PARK逆變換模塊(11)以及速度計(jì)算模塊(14)；該定子兩相電流i_A、i_B輸入CLARK變換模塊(10)；

所述速度計(jì)算模塊(14)輸出電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速ω_e到第一加法器(1)和負(fù)載力矩辨識(shí)滑模觀(guān)測(cè)器(13)中；

第一加法器(1)通過(guò)電機(jī)參考轉(zhuǎn)速ω_ref和電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速ω_e輸出誤差值Ⅰ到速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器(2)；

速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器(2)輸出交軸電流給定第一階段的值到第二加法器(3)；

CLARK變換模塊(10)輸出靜止坐標(biāo)系下定子兩相電流i_α、i_β到PARK逆變換模塊(11)；PARK逆變換模塊(11)輸出實(shí)際交軸電流i_q到負(fù)載力矩辨識(shí)滑模觀(guān)測(cè)器(13)和第四加法器(6)中，并輸出實(shí)際直軸電流i_d到負(fù)載力矩辨識(shí)滑模觀(guān)測(cè)器(13)和第三加法器(5)中；

負(fù)載力矩辨識(shí)滑模觀(guān)測(cè)器(13)輸出負(fù)載力矩觀(guān)測(cè)值T_L到負(fù)載力矩辨識(shí)值前饋補(bǔ)償系數(shù)單元(4)；

負(fù)載力矩辨識(shí)值前饋補(bǔ)償系數(shù)單元(4)輸出交軸電流給定第二階段值到第二加法器(3)；

第二加法器(3)輸出最終的交軸電流給定值到第四加法器(6)；

第四加法器(6)輸出誤差值Ⅱ到電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器(7)；

第三加法器(5)通過(guò)直軸電流給定值和實(shí)際直軸電流i_d輸出誤差值Ⅲ到電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器(7)；

電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器(7)輸出交軸電壓給定和直軸電壓給定到PARK變換模塊(8)；

PARK變換模塊(8)輸出靜止兩相坐標(biāo)系下電壓分量U_α、U_β到空間矢量調(diào)制模塊(9)；

空間矢量調(diào)制模塊(9)輸出六路PWM波到整流/三相逆變器模塊(16)，整流/三相逆變器模塊(16)控制永磁同步電機(jī)(17)運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)的負(fù)載擾動(dòng)補(bǔ)償裝置，其特征是：所述負(fù)載力矩辨識(shí)滑模觀(guān)測(cè)器(13)包括基于PMSM數(shù)學(xué)模型的電流觀(guān)測(cè)器(18)、第五加法器(19)、飽和函數(shù)模塊(20)、低通濾波器(21)、反饋增益模塊(23)、第六加法器(24)、乘法器(22)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀(guān)測(cè)值模塊(25)；

PARK逆變換模塊(11)輸出實(shí)際交軸電流i_q和實(shí)際直軸電流i_d到基于PMSM數(shù)學(xué)模型的電流觀(guān)測(cè)器(18)；

所述速度計(jì)算模塊(14)輸出電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速ω_e到第五加法器(19)；

基于PMSM數(shù)學(xué)模型的電流觀(guān)測(cè)器(18)輸出轉(zhuǎn)子估算速度到第五加法器(19)；

第五加法器(19)通過(guò)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速ω_e和轉(zhuǎn)子估算速度輸出轉(zhuǎn)速差到飽和函數(shù)模塊(20)，

飽和函數(shù)模塊(20)輸出控制函數(shù)Z_s到低通濾波器(21)和第六加法器(24)；

低通濾波器(21)輸出等效控制函數(shù)Z_es到乘法器(22)；

反饋增益模塊(23)輸出反饋增益l到乘法器(22)；

乘法器(22)輸出的數(shù)值l×Z_es到第六加法器(24)；

第六加法器(24)輸出負(fù)載轉(zhuǎn)矩初始值到負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀(guān)測(cè)值模塊(25)和基于PMSM數(shù)學(xué)模型的電流觀(guān)測(cè)器(18)；

負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀(guān)測(cè)值模塊(25)輸出負(fù)載力矩觀(guān)測(cè)值T_L到負(fù)載力矩辨識(shí)值前饋補(bǔ)償系數(shù)單元(4)。