[發(fā)明專利]一種永磁同步電機解耦電流控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510726813.3
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105356809A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)集團第二O二研究所
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交流調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的電流控制。

背景技術(shù)

永磁同步電機的調(diào)速系統(tǒng)在國防、工業(yè)及制造業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對其性能的要求越來越高。目前永磁同步電機控制多采用速度、電流的雙閉環(huán)矢量控制技術(shù)，其中，電流控制是基礎(chǔ)，其控制性能的好壞決定著伺服系統(tǒng)的調(diào)速性能。目前電流控制器多采用比例-積分(PI)的控制，而PI控制器的參數(shù)整定也大多依賴與調(diào)試人員的經(jīng)驗，多數(shù)靠試湊的方法進行控制器參數(shù)整定，參數(shù)整定不合適可能會產(chǎn)生運行過程中的過流、電流振蕩，或是高次諧波電流成分增加，導(dǎo)致電磁兼容性變差，甚至?xí)龤Чβ手骰芈罚@種靠試湊的整定方法也往往費時費力，參數(shù)整定效率低，不利于生產(chǎn)調(diào)試。另外，從永磁同步電機的電壓方程可以看出，其d軸電壓方程和q軸電壓方程相互耦合，因而，其d軸電流的調(diào)節(jié)和q軸電流的調(diào)節(jié)相互影響，控制上并非獨立的，影響其電流的控制精度和動態(tài)性等。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種永磁同步電機解耦電流控制方法，通過解耦，實現(xiàn)了永磁同步電機d軸電流和q軸電流的獨立控制，并在此基礎(chǔ)上，完成了電流控制器參數(shù)的計算、電流PI控制器的實現(xiàn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

第一步，根據(jù)電機d軸電感L_d、電機q軸電感L_q、電流反饋系數(shù)k_f、PWM增益k_pwm、d軸期望閉環(huán)電流時間常數(shù)T_cd和q軸期望閉環(huán)電流時間常數(shù)T_cq，計算d軸電流PI控制器比例增益和q軸電流PI控制器比例增益

第二步，計算d軸電流PI控制器積分時間常數(shù)T_id＝L_d/R和q軸PI控制器積分時間常數(shù)T_iq＝L_q/R，其中，R為電機每相定子繞組電阻；

第三步，計算d軸電流誤差和q軸電流誤差其中，和分別為d軸電流給定值和q軸電流給定值，I_d(t)和I_q(t)分別為d軸電流反饋和q軸電流反饋；

第四步，計算解耦電流PI控制器輸出d軸電流PI控制器輸出ud(t)=Kpd(ed(t)+1Tid∫0ted(τ)dτ)-pnLqkfkpwmω(t)Iq(t)]]>和q軸電流PI控制器輸出uq(t)=Kpq(eq(t)+1Tiq∫0teq(τ)dτ)+pnLdkfkpwmω(t)Id(t),]]>其中，p_n為電機極對數(shù)，ω(t)為電機轉(zhuǎn)速。