[發明專利]空間矢量調制與快速矢量選擇相結合的無差拍控制方法

有效

• 申請號: 201910570437.1
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110289798B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 李耀華;周逸凡;秦玉貴;趙承輝;秦輝;蘇錦仕
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H02P21/28
• 分類號: H02P21/28;H02P21/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.空間矢量調制與快速矢量選擇相結合的無差拍控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：基于表面式永磁同步電機獲得轉矩和定子磁鏈的簡化計算公式:具體包括：

首先定義當前時刻為k，下一時刻為k+1，轉矩值與轉矩角和定子磁鏈幅值的關系如式(1)所示：

其中，p為極對數，ψ_f為轉子磁鏈幅值，T_e(k+1)為下一時刻的轉矩，為下一時刻的定子磁鏈幅值，δ(k+1)為下一時刻的轉矩角；

下一時刻的定子磁鏈幅值如式(2)所示：

其中，為k時刻的定子磁鏈幅值，為k時刻施加的電壓矢量的幅值，Δt為施加電壓矢量的時間，α為施加的電壓矢量在靜止坐標系中與x軸的夾角；

定義q如式(3)所示：

下一時刻的轉矩角的值如式(4)如下：

傳統模型下一時刻的轉矩值能夠寫成如式(5)所示：

其中，L_d為d軸電感，式(5)經簡化后獲得轉矩和定子磁鏈的簡化計算公式；

得到轉矩和定子磁鏈的簡化計算公式為：

步驟二：根據步驟一獲得的簡化計算公式推導得出實現無差拍控制的理想電壓矢量的角度和幅值；實現無差拍控制的理想電壓矢量的角度和幅值的推導過程如下：

表面式永磁同步電機下一時刻理想的定子磁鏈與轉矩值與下一時刻定子磁鏈與轉矩的參考值相等，即

其中，為下一時刻的參考轉矩，為下一時刻的參考定子磁鏈幅值；

假設下一時刻定子磁鏈和轉矩參考值近似為當前時刻的定子磁鏈和轉矩參考值，即為

其中，為當前時刻的參考轉矩，為當前時刻參考定子磁鏈；

故理想的轉矩與磁鏈誤差應為：

其中，為理想的轉矩誤差，為理想的定子磁鏈誤差；

同時有：

其中，ΔT_e為實際轉矩誤差，為實際定子磁鏈誤差；由式(1)和轉矩和磁鏈的簡化計算公式得到：

綜上所述：

化簡得：

若與cosα同號，則α為理想施加電壓矢量角度，若異號，則α+180°為理想施加電壓矢量角度；理想施加電壓矢量幅值為：

步驟三：基于理想電壓矢量的角度和幅值，采用空間矢量調制和快速矢量選擇相結合的方法產生出基本電壓矢量，完成無差拍控制。

2.根據權利要求1所述的空間矢量調制與快速矢量選擇相結合的無差拍控制方法，其特征在于：空間矢量調制是用兩個基本電壓矢量與零電壓矢量合成所需電壓矢量；快速矢量選擇是當理想電壓矢量角度位于某一非零電壓矢量±30°區間，則備選電壓矢量集合為該電壓矢量。

3.根據權利要求2所述的空間矢量調制與快速矢量選擇相結合的無差拍控制方法，其特征在于：當理想電壓矢量小于等于合成的所需電壓矢量最大電壓幅值，采用空間矢量調制方法合成矢量，當理想電壓矢量幅值超過合成的所需電壓矢量幅值的最大值，此時采用快速矢量選擇方法。