[發明專利]基于假定旋轉坐標法的永磁同步電機啟動控制方法

有效

• 申請號: 201810723504.4
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108880378B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 胡慶波;邱雪娜;黃晶;何金保;應宏微
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P21/22;H02P6/182;H02P25/022
• 代理公司: 寧波市海曙鈞泰專利代理事務所(普通合伙) 33281
• 代理人: 沈錫倍

1.一種基于假定旋轉坐標法的永磁同步電機啟動控制方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1參數初始化，設置控制參數初檔切換速度ω₀、一檔切換速度ω₁、二檔切換速度ω₂、三檔切換速度ω₃、啟動速度ω_s0s*、停機速度ω_s0e*、自適應誤差PI環輸出限幅值A₀和預設勵磁電流量i_sd0*及其與額定電流的比值k；

S2收到啟動命令后，給定速度ω_s*設定為啟動速度ω_s0s*，

S3根據給定速度ω_s*，后續按永磁同步電機速度曲線執行加速過程；

S4根據給定速度ω_s*，設置勵磁電流i_sd*；

S5根據速度反饋值和電流反饋值進行速度、電流雙閉環運算，獲得dq軸的輸出電壓矢量u_sd、u_sq；

S6按轉速估計修正量限幅值調整方法計算出限幅值A；

S7根據步驟S6獲得的限幅值A，按假定旋轉坐標法計算出速度估計量ω_s；

S8根據步驟S7的速度估計量ω_s，判斷是否還處于加速過程中，如果是，則給定速度ω_s*設定為速度估計量ω_s，跳到步驟S3繼續循環；如果不是，則結束整個啟動過程，進入運算控制過程；

步驟S6的轉速估計修正量限幅值調整方法具體為：在每個控制算法的執行周期T_s中下列步驟執行一次循環，

a1、判斷是否處于啟動加速過程中，如是則進入步驟a2，如不是則跳到步驟a7；

a2、計算獲得由電壓矢量幅值估計的電機轉速ω_e'，其中，ψ_r是永磁體磁鏈；

a3、根據設定的二檔切換速度ω₂和三檔切換速度ω₃，當給定速度ω_s*小于ω₂時，執行步驟a4；當給定速度ω_s*大于等于ω₂且小于等于ω₃時，執行步驟a5；當給定速度ω_s*大于ω₃時，執行步驟a6；

a4、將給定轉速ω_s*和步驟a2計算出的估計轉速ω_e'進行PI調節器獲得誤差限幅值A，A＝k_ep·(ω_s*-ω_e')+k_ei·∫(ω_s*-ω_e')dt；其中k_ep、k_ei分別是PI調節器的比例系數和積分系數，將計算結果更新到限幅器，然后跳到步驟a7；

a5、根據A＝k_ep·(ω_s*-ω_e')+k_ei·∫(ω_s*-ω_e')dt最后一次計算獲得的A_e值，通過A＝A_e+(A₀-A_e)×(ω_s*-ω₂)/(ω₃-ω₂)獲得實際的限幅值A，并將計算結果更新到限幅器，然后跳到步驟a7；

a6、將A＝A₀，限幅器不再進行幅值調節，然后跳到步驟a7；

a7、結束轉速估計修正量調節。

2.根據權利要求1所述的基于假定旋轉坐標法的永磁同步電機啟動控制方法，其特征在于：執行周期T_s＝166us。

3.根據權利要求1所述的基于假定旋轉坐標法的永磁同步電機啟動控制方法，其特征在于：步驟S4中，勵磁電流的設置具體為：

4.根據權利要求1所述的基于假定旋轉坐標法的永磁同步電機啟動控制方法，其特征在于：啟動速度ω_s0s*＝0.05ω_rate，停機速度ω_s0e*＝0.4ω_rate，初檔切換速度ω₀＝0.1ω_rate，一檔切換速度ω₁＝0.2ω_rate，二檔切換速度ω₂＝0.25ω_rate，三檔切換速度ω₃＝0.3ω_rate，ω_rate為額定速度，k＝0.1，自適應誤差PI環輸出限幅值A₀為30％～50％額定速度。