[發明專利]永磁同步電機的分段角度補償方法

有效

• 申請號: 201711439477.X
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108111078B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: *非凡;劉燦
• 申請（專利權）人: 浙江零跑科技有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 33109 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 尉偉敏<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種永磁同步電機的分段角度補償方法，包括如下步驟：設定逆Park角度補償量delta_IP的初始值為0，Park角度補償量delta_P的初始值為0；MCU控制角度采樣裝置采集永磁同步電機的實時電角度theta，MCU控制鎖相環測速裝置工作，鎖相環測速裝置通過鎖相環算法得到電機的實時角速度W；獲得逆Park角度補償量delta_IP，進行逆Park角度補償；獲得Park角度補償量delta_P，進行Park角度補償。本發明具有如下有益效果：本發明采用逆Park角度補償和Park角度補償兩段補償法，提高了母線電壓的利用率和扭矩的輸出精度，同時增加了系統的穩定度。

技術領域

本發明涉及永磁同步電機控制算法技術領域，尤其是涉及一種能夠提高母線電壓利用率和扭矩輸出精度的永磁同步電機的分段角度補償方法。

背景技術

隨著國民經濟和科學技術的發展，電機在各行各業中發揮的作用越來越重要。永磁同步電機得益于其設計、制造、控制的方面的諸多優點，廣泛應用于各種工業生產生活的場合。加之我國的稀土資源豐富，永磁同步電機的應用市場在我國尤其大。永磁同步電機可由交直軸電感的異同被分為表貼式和內置式，由于內置式永磁同步電機(IPMSM)可在弱磁條件下具有較寬的調速區間，應用較為廣泛。

一般的，電機控制理論分析都是基于線性理想模型，即理想采樣、理想控制以及理想輸出。而在實際控制過程中，由于數字化芯片的逐漸普及，基于離散理論的電機控制已經成為主流。對離散控制器來說，其最好的工作狀態即最趨近于線性模型下的狀態，只有此時才能將電機的控制策略發揮到最佳。

在以往永磁同步電機的控制方法中，一般都是先通過對控制算法進行離散化再進行控制器的設計與驗證。在電機控制中，角度是個旋轉變化的量，具體影響到計算角度誤差的來源有兩處，一是由電機安裝過程中帶來的旋變誤差，而在離散化的過程中，往往會忽略在計算步長中電機的角度偏移，這一偏移量將會影響電機控制的Park變換和逆Park變換的精度。隨著電機轉速的增加，這種影響會越發明顯。

發明內容

本發明為了克服現有技術中存在的上述不足，提供了一種能夠提高母線電壓利用率和扭矩輸出精度的永磁同步電機的分段角度補償方法。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種永磁同步電機的分段角度補償方法，包括MCU、角度采樣裝置、鎖相環測速裝置、電機矢量閉環控制裝置、扭矩觀測裝置、d軸電壓濾波器、Park補償PI模塊和逆Park補償PI模塊；所述MCU分別與角度采樣裝置、鎖相環測速裝置、電機矢量閉環控制裝置、扭矩觀測裝置、d軸電壓濾波器、Park補償PI模塊和逆Park補償PI模塊連接，角度采樣裝置分別與鎖相環測速裝置、電機矢量閉環控制裝置、Park補償PI模塊和逆Park補償PI模塊連接，電機矢量閉環控制裝置分別與扭矩觀測裝置和d軸電壓濾波器連接，鎖相環測速裝置分別與Park補償PI模塊和逆Park補償PI模塊連接，d軸電壓濾波器與逆Park補償PI模塊連接，扭矩觀測裝置與Park補償PI模塊電連接；包括如下步驟：

(1-1)設定逆Park角度補償量delta_IP的初始值為0，Park角度補償量delta_P的初始值為0；

(1-2)MCU控制角度采樣裝置采集永磁同步電機的實時電角度theta，MCU控制鎖相環測速裝置工作，鎖相環測速裝置通過鎖相環算法得到電機的實時角速度W；

(1-3)獲得逆Park角度補償量delta_IP，進行逆Park角度補償；

(1-4)獲得Park角度補償量delta_P，進行Park角度補償。

本發明先通過逆Park補償PI模塊對轉子角度進行逆Park角度補償，然后通過Park補償PI模塊對轉子角度進行Park角度補償，通過兩段補償法，提高了母線電壓的利用率和扭矩的輸出精度。