[發明專利]直驅永磁同步電機的控制方法、牽引控制器及存儲介質

有效

• 申請號: 201811324917.1
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN111162712B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 路瑤;張吉斌;葸代其;詹哲軍;張瑞峰;張巧娟;楊高興;王龍剛;柴璐軍;牛劍博;于森林
• 申請（專利權）人: 中車永濟電機有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

1.一種直驅永磁同步電機的控制方法，其特征在于，包括：

根據牽引控制器中的控制算法的控制中斷周期、調制載波周期，以及所述直驅永磁同步電機的轉子當前角速度，獲取所述直驅永磁同步電機的轉子的補償相角；

根據所述補償相角，獲取當前實際控制相角；

根據當前d軸電壓給定值和當前q軸電壓給定值，獲取當前預期控制相角；

根據所述當前預期控制相角與所述當前實際控制相角的比例偏差和積分偏差，對所述當前實際控制相角進行在線修正；

所述根據控制中斷周期、調制載波周期，以及所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取所述直驅永磁同步電機的轉子的補償相角，包括：

根據所述控制中斷周期和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取第一子補償相角；

具體為：根據所述控制算法的控制中斷周期，獲取所述第一子補償相角對應的第一相角時延，所述第一相角時延Δ_t1：

Δ_t1＝A·T_ctrl≈0.5T_ctrl

其中，A為所述控制中斷時延系數，A＝0.5；T_ctrl為控制算法的一個控制中斷周期；

根據所述第一相角時延和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲得所述第一子補償相角，所述第一子補償相角為所述控制算法中斷時延對應的誤差相角；

所述第一子補償相角θ_cmps1：θ_cmps1＝Δ_t1·ω

其中，ω為所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度；

根據所述調制載波周期和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取第二子補償相角；

具體為：所述牽引控制器在t2時刻獲取預期相角，在t2+0.5T_PWM時刻完成調制算法計算，并開始進行PWM比較計數值更新和下一個調制周期的預期控制相角采樣，在所述PWM載波周期計數值與所述調制計算得到的PWM比較計數值相等時輸出PWM脈沖，T_PWM為所述PWM的調制載波周期；

相對于調制計算完成的時刻，產生的所述調制算法中斷時延為第三相角時延B·T_PWM，其中，B為所述調制算法中斷時延系數，B＝0.5；

所述PWM比較計算值更新后采用定時器的連續增減計數方式來輸出PWM脈沖，產生所述PWM脈沖輸出時延C·T_PWM，即為第二相角時延；

其中，C為所述PWM脈沖輸出時延系數，C＝0.25

進行所述調制計算和所述PWM脈沖輸出過程中的時延為Δ_t2：

Δ_t2＝B·T_PWM+C·T_PWM≈0.75T_PWM

根據所述第二相角時延、所述第三相角時延和所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度，獲取所述第二子補償相角，所述第二子補償相角即為調制算法時延對應的誤差相角；

第二子補償相角θ_cmps2：

θ_cmps2＝Δ_t2·ω

其中，ω為所述直驅永磁同步電機的轉子的當前角速度；

根據所述直驅永磁同步電機的轉子當前角速度，獲取第三子補償相角；所述第三子補償相角為旋轉變壓器采樣和傳輸時延對應的誤差相角；

確定所述第一子補償相角、所述第二子補償相角和所述第三子補償相角之和，為所述直驅永磁同步電機的補償相角。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述直驅永磁同步電機的轉子當前角速度，獲取第三子補償相角之前，還包括：

根據所述直驅永磁同步電機的矢量控制策略，獲取所述直驅永磁同步電機的穩定運行角速度范圍；

根據d軸電流給定值和q軸電流給定值，獲取所述穩定運行角速度范圍內的多個第一d軸電流、多個第一q軸電流、每個所述第一d軸電流對應的d軸電壓以及每個所述第一q軸電流對應的q軸電壓。