[發明專利]永磁同步電機轉子位置角度的控制方法及控制系統在審

申請號：	201810196291.4	申請日：	2018-03-09
公開（公告）號：	CN108242903A	公開（公告）日：	2018-07-03
發明（設計）人：	魏振;趙武玲;趙楠;彭樹文;高亞男;姚廣;任祥正;岳金磊;張楠	申請（專利權）人：	核工業理化工程研究院
主分類號：	H02P21/00	分類號：	H02P21/00;H02P21/18;H02P6/182
代理公司：	天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214	代理人：	周慶路
地址：	300180 ***	國省代碼：	天津;12
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摘要：
搜索關鍵詞：	永磁同步電機轉子采集定子電流信號輸入保護電路永磁同步電機控制板故障保護信號估計方程故障信號控制器電控制系統無傳感器硬件保護直接驅動轉子位置位置角滑模使能電路中斷封鎖
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【說明書】：

本發明公開了一種永磁同步電機轉子位置角度的控制方法及控制方法，所述的控制方法為建立滑模模型，得到位置角估計方程。通過采集永磁同步電機定子電流信號，可以有效進行轉子位置的計算，實現無傳感器設置，而且，在采集電流和電壓后輸入保護電路，利用硬件上實現額外的保護，其中，保護電路10與控制器電連接或者將保護信號直接輸入到PWM驅動模塊9中，控制PWM信號的使能，一旦出現故障信號，便直接封鎖PWM信號，實現硬件保護功能，采用直接驅動的方式，減少控制板故障干擾中斷的可能。

技術領域

本發明屬于電機控制技術領域，具體涉及一種永磁同步電機轉子位置角度的控制方法及控制系統。

背景技術

交流永磁同步電機由于其高效的能量利用率、優良的機械性能等優點，在工業控制、航空航天等諸多領域獲得了廣泛的應用。永磁同步電機通常采用矢量控制的方式，該方式需要時刻檢測轉子位置角度用于運算控制，轉子位置角度一般采用機械式位置傳感器獲得，但機械傳感器的存在增加了電機的體積和成本，降低了系統的可靠性，也限制了在一些特殊場合的推廣應用。

而且現有的邏輯控制中主要依靠軟件進行保護，當軟件出現問題時則容易產生此生災害。

滑模觀測器是一種利用電機定子參數、電流電壓等電氣信息，觀測電機反電勢，通過反電勢得到電機轉子位置角度的軟件算法，該算法具有魯棒性強、控制簡單、易于工程實現的優點。由于滑模觀測器中存在抖振現象，需要對觀測結果進行低通濾波才可得到反電勢，但在消除抖振的同時，被觀測信號也將產生相位滯后，影響了檢測精度，。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種永磁同步電機轉子位置角度的控制系統。

本發明的另一個目的是，提供一種永磁同步電機轉子位置角度的控制系統的控制方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種永磁同步電機轉子位置角度的控制方法，包括以下步驟，

建立滑模模型，得到位置角估計方程

式中為估算的電機α、β軸反電勢；

z_a,z_β為α、β軸滑模等效控制函數；

為估算的電機轉子位置角；

ω_c為低通濾波器的截止頻率。

在上述技術方案中，還包括對上述位置角進行偏移角補償的步驟，所述的偏移角計算方法為采用速度參考值ω^*代替實際速度ω，截止頻率ω_c選擇速度參考值ω^*的N倍。

在上述技術方案中，若速度參考值ω^*遠大于當前速度ω，采用分段策略逐步使當前速度ω接近速度參考值ω^*；使速度參考值與當前速度值保持一定差值，直到與最終參考值ω^*一致。