[發明專利]電機驅動系統

在審

• 申請號: 201710241601.5
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106817057A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 喬政
• 主分類號: H02P21/13
• 分類號: H02P21/13;H02P21/24;H02P25/026;H02P27/08;H02M3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電機驅動系統，其特征在于，包括：DC/DC變換單元、逆變器、永磁電機、MCU，角生成器以及滑模觀測器；所述DC/DC變換單元與電池相連，DC/DC變換單元的輸出端連接逆變器，逆變器與永磁電機相連；通過電壓傳感器分別檢測DC/DC變換單元的輸入電壓Vin和輸出電壓Vo，通過電流傳感器檢測逆變器的輸出電壓ia、ib，通過滑模觀測器對永磁電機的轉速ω_m和轉子位置進行觀測，通過角生成器在電機啟動階段生成特定角度，以使得電機能順利啟動；驅動系統采用轉速外環、電流內環的雙閉環結構，它包括Cark變換模塊、Park變換模塊、滑模觀測器、角生成器、分數階PID調節器、電流調節器、Park逆變換模塊、脈沖寬度調制模塊和逆變器；滑模觀測器通過開關S2與過渡器相連，角生成器也與過渡器相連，過渡器輸出轉子位置θ和實際轉速ωm；轉子位置θ發送給Park逆變換模塊的轉子位置數據輸入端；轉速ωm發送至第一比較器的反向輸入端，第一比較器的正向輸入端與轉速給定信號相連，轉速給定信號可以由油門踏板給出；第一比較器的輸出端與分數階PID調節器的輸入端連接；分數階PID調節器的輸出端連接第二比較器的正向輸入端，第二比較器的反向輸入端與Park變換模塊的q軸電流輸出端相連；采用d軸電流恒零控制，即d軸電流給定值恒為零，這一給定值與第三比較器的正向輸入端相連，第三比較器的反向輸入端與Park變換模塊的d軸電流輸出端相連；第二比較器和第三比較器的輸出端與電流調節器相連，電流調節器的輸出端通過Park逆變換模塊與脈沖寬度調制模塊相連，脈沖寬度調制模塊輸出調制信號至逆變器，逆變器接收DC/DC變換單元的輸出電壓Vo；通過電流傳感器采集逆變器輸出的其中兩相ia、ib，ia、ib經過Clark變換和Park變換，得到永磁同步電機在dq軸坐標系下的等效電流id和iq；第一比較器將轉速給定值與實際轉速ωm進行比較，偏差信號經過分數階PID調節器調節，分數階PID調節器的輸出值作為q軸的電流給定值d軸電流給定值第二比較器對iq與進行比較，第三比較器對id與進行比較，第二比較器和第三比較器的比較結果送入電流調節器，通過電流調節器調節后得到dq軸坐標系下的q軸電壓給定值和d軸電壓給定值Park逆變換模塊對和進行Park逆變換后，依次輸出給脈沖寬度調制模塊和逆變器，從而得到永磁同步電機的三相輸入電壓，驅動永磁同步電機運行；所述DC/DC變換單元包括DC/AC變換模塊、AC/DC變換模塊和高頻變壓器，DC/AC變換模塊與高頻變壓器的原邊相連，AC/DC變換模塊與高頻變壓器的副邊相連；DC/AC變換模塊包括原邊高頻電能轉換電路和原邊高頻諧振電路，電池通過原邊高頻電能轉換電路和原邊高頻諧振電路與高頻變壓器的原邊相連；AC/DC變換模塊包括副邊高頻電能轉換電路和副邊高頻諧振電路，高頻變壓器的副邊通過副邊高頻諧振電路和副邊高頻電能轉換電路與逆變器相連；所述電流調節器用于計算q軸電壓給定值和d軸電壓給定值第二比較器與第三比較器輸出的偏差信號分別送入d軸PI調節器與q軸PI調節器，d軸PI調節器的輸出電壓為U_d，q軸PI調節器的輸出電壓為U_q，U_d、U_q、V_o送入電壓極限環，得到和通過第四比較器對U_q與進行比較，得到偏差△U_q，△U_q經比例模塊1/Kqp被送入q軸PI調節器中的積分模塊，對△U_q進行PI調節，使得通過第五比較模塊對U_d與進行比較，得到偏差△U_d，△U_d經比例模塊1/Kdp被送入d軸PI調節器中的積分模塊,對△U_d進行PI調節，使得