[發明專利]一種非對稱載波雙隨機調制的電機減振方法

有效

• 申請號: 201810282629.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108462420B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 許家群;趙嗣芳;殷志鵬
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05;H02P27/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種非對稱載波雙隨機調制的電機減振方法，其特征在于：所述方法的實現系統包括：電壓源逆變橋(1)、永磁同步電機(2)、轉子位置檢測模塊(3)、坐標變換模塊(4)、PI調節模塊(5)、非對稱載波雙隨機SVPWM模塊(6)；

所述電壓源逆變橋(1)與永磁同步電機(2)相連接；所述轉子位置檢測模塊(3)用于實時檢測永磁同步電機(2)的轉子位置，并將輸出值θ送到坐標變換模塊(4)；

所述坐標變換模塊(4)，包括：Clarke變換模塊(4-1)、Park變換模塊(4-2)、Park逆變換模塊(4-3)；相電流i_A、i_B、i_C經Clarke變換模塊(4-1)和Park變換模塊(4-2)，將輸出值i_d、i_q送到PI調節模塊(5)；所述PI調節模塊(5)分別對d、q軸電流給定值i_dref、i_qref與反饋值i_d、i_q的差值進行PI調節并將輸出值u_d、u_q送到Park逆變換模塊(4-3)，u_d、u_q經Park逆變換模塊(4-3)輸出u_α、u_β并送到非對稱載波雙隨機SVPWM模塊(6)；

所述非對稱載波雙隨機SVPWM模塊(6)包括：扇區判斷模塊(6-1)、電壓矢量計算模塊(6-2)、零矢量計算模塊(6-3)、隨機數發生器(6-4)、零矢量隨機分配模塊(6-5)、載波發生器(6-6)、調制波發生器(6-7)、PWM發生器(6-8)；

所述扇區判斷模塊(6-1)利用Park逆變換模塊(4-3)輸出值u_α、u_β計算參考電壓矢量所在扇區值N，并將N值送到電壓矢量計算模塊(6-2)和調制波發生器(6-7)；

所述電壓矢量計算模塊(6-2)利用Park逆變換模塊(4-3)輸出值u_α、u_β并根據扇區值N計算參考電壓矢量所在扇區的兩個電壓矢量作用時間t₁、t₂；

所述零矢量計算模塊(6-3)由電壓矢量計算模塊(6-2)的輸出值t₁、t₂作為輸入，計算出零矢量作用總時間t并送到零矢量隨機分配模塊(6-5)；

t＝1-(t₁+t₂)

所述隨機數發生器(6-4)包括：第一隨機數發生器(6-4-1)和第二隨機數發生器(6-4-2)；所述第一隨機數發生器(6-4-1)用于產生[0,1]的隨機數R₁，并將輸出值送到零矢量隨機分配模塊(6-5)；所述第二隨機數發生器(6-4-2)用于產生[-1,1]的隨機數R₂，并將輸出值送到載波發生器(6-6)；

所述零矢量隨機分配模塊(6-5)由第一隨機數發生器(6-4-1)的輸出值R₁和零矢量計算模塊(6-3)的輸出值t作為輸入，用于實現零矢量的隨機分配；所述零矢量作用時間t₀、t₇隨機分配方式為：

t₀＝R₁t

t₇＝(1-R₁)t

所述載波發生器(6-6)由第二隨機數發生器(6-4-2)的輸出值R₂作為輸入，用于產生非對稱載波，所述非對稱載波特征為，在其一個載波周期開始時幅值由0遞增，在周期內某一隨機時刻幅值達到最大值，然后由該時刻其幅值開始由最大值遞減，最終在一個載波周期結束時幅值為0；所述非對稱載波的載波頻率隨機化，非對稱載波的頻率f_s表示為：

f_s＝f_c±R₂f_d

f_s表示非對稱載波的頻率，f_c表示開關頻率，f_d表示載波頻率隨機范圍；

扇區值N計算步驟為：

步驟1：給定初始值N＝N₁＝3；

步驟2：若則N₂＝N₁-1；若則N₂＝N₁；

步驟3：若則N₃＝N₂-1；若則N₃＝N₂；

步驟4：若u_β0，則N₄＝N₃；若u_β≤0，則N₄＝7-N₃；

步驟5：輸出扇區值N＝N₄；

其中，所述N₁、N₂、N₃、N₄為扇區值N計算過程中的迭代變量，所述步驟5中輸出扇區值N為1～6的正整數。

2.根據權利要求1所述非對稱載波雙隨機調制的電機減振方法，其特征在于，通過零矢量隨機分配和非對稱載波頻率隨機化來實現雙隨機調制；所述零矢量隨機分配模塊(6-5)用于實現零矢量隨機分配，所述載波發生器(6-6)用于產生頻率隨機變化的非對稱載波。