[發明專利]電機矢量控制的轉子位置角度補償方法

有效

• 申請號: 201711388409.5
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108282124B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 毛由正;陳偉;金辛海
• 申請（專利權）人: 上海辛格林納新時達電機有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/18
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所 31247
• 代理人: 劉衛宇

一種電機矢量控制的轉子位置角度補償方法，其中，控制器對采樣得到的轉子位置角度θ進行補償，根據補償后的轉子位置角度θ'進行Park變換，θ'＝θ－θ1，θ1＝w*(t1+t2+t3+t4)，θ1為Park變換補償角度，w為電機運行頻率，t1為用于采樣定子電流的電流傳感器的延遲時間，t2為對電流傳感器的輸出信號進行濾波的濾波電路的延遲時間，t3為控制器的AD外設采樣模塊對定子電流采樣開始時刻到進入AD中斷函數時刻之間的時間，t4為進入AD中斷函數時刻到控制器接收到轉子位置檢測裝置采樣的轉子位置角度θ的時刻之間的時間。本發明能提高矢量控制系統在高速工況下的電流控制精度，增強電機控制系統動態性能。

技術領域

本發明涉及電機矢量控制技術。

背景技術

電機矢量控制需要對電流矢量的幅值和相位進行準確控制，當電機運行頻率較高時，電機控制系統中與電流采樣和轉子位置采樣相關的各部分時間延遲會造成在矢量控制達到穩態后，電機的實際反饋電流無法跟蹤上給定電流，且還會造成計算出的PWM占空比無法準確的等效作用在下一個PWM周期，隨著電機運行頻率的提高，反饋電流和給定電流之間的誤差增大，對電機高頻運行工況下的控制精度和運行性能造成較大影響。

申請號為200710075215.X的發明專利申請公開了一種全數字交流電機控制中時間延遲補償方法及其控制裝置，其僅對反坐標變換角度進行補償，存在如下問題:

1)補償的時間固定為1.5Ts(Ts為一個PWM周期)，此時間可能會存在較大誤差；

2)僅對反坐標變換角度補償，并不能很好的改善電機高速工況運行下電機控制性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種電機矢量控制的轉子位置角度補償方法，其能讓矢量控制中實際的反饋電流準確地跟蹤上給定電流，且補償角度的準確性較少地受控制器硬件參數影響，此外還能讓實時計算的PWM占空比更準確地等效作用到下一個PWM周期。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

本發明提供了一種電機矢量控制的轉子位置角度補償方法，其特點是，在電機矢量控制中，控制器對轉子位置檢測裝置采樣得到的轉子位置角度θ進行補償，根據補償后的轉子位置角度θ'對α軸反饋電流i_α和β軸反饋電流i_β進行Park變換，其中，θ'＝θ－θ1，θ1＝w*(t1+t2+t3+t4)，θ1為Park變換補償角度，w為電機運行頻率，t1為用于采樣定子電流的電流傳感器的延遲時間，t2為對電流傳感器的輸出信號進行濾波的濾波電路的延遲時間，t3為控制器的AD外設采樣模塊對定子電流采樣開始時刻到控制器進入AD中斷函數時刻之間的時間，t4為控制器進入AD中斷函數時刻到控制器接收到轉子位置檢測裝置采樣的轉子位置角度θ的時刻之間的時間。

采用上述技術方案后，本發明至少具有以下優點：

根據本發明的實施例的電機矢量控制的轉子位置角度補償方法對采集轉子位置角度的時刻與采集定子電流時刻之間的時間延遲做了更為精確的補償，可以讓矢量控制中實際的反饋電流準確地跟蹤上給定電流，且補償角度的準確性較少的受控制器硬件參數影響，此外還能讓實時計算的PWM占空比更準確地等效作用到下一個PWM周期，從而能提高矢量控制系統在高速工況下的電流控制精度，增強電機控制系統動態性能。

附圖說明

圖1示出了根據本發明一實施例的電機矢量控制轉子位置角度補償方法的控制原理框圖。

圖2示出了根據本發明一實施例的電機控制系統中電流和轉子位置角度采樣的相關時間延遲的示意圖。

圖3示出了根據本發明一實施例的虛擬d-q坐標系電流變換關系圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做出進一步說明。