[發明專利]一種永磁同步電機的控制方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202010173468.6
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111355409B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 倪禛霖;劉福鎖;擺世彬;項麗;張紅麗;郜建良;王玉;張承義;鄒德龍;陶泉霖
• 申請（專利權）人: 南瑞集團有限公司;國網寧夏電力有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/18;H02P21/05
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 范青青

1.一種永磁同步電機的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

采集永磁同步電機的轉子位置及三相電流；

根據所采集的永磁同步電機的轉子位置計算轉子當前轉速；

根據轉子當前轉速與預設的轉子目標轉速計算轉子轉速偏差；

采用分數階滑模速度控制器對轉子轉速偏差進行分析計算，以獲取參考交軸電流，所述參考交軸電流的計算方法如下：

其中：表示參考交軸電流；p_n表示永磁同步電機的極對數，ψ_f表示磁鏈，J表示轉動慣量；c表示轉速偏差變量的增益常數；Δω表示轉子轉速偏差；s為滑模平面，C表示滑模平面增益，x₁＝Δω，sgn(s)為符號函數，表示在時間區間[a,t]內對式子進行ζ次的微分，表示在時間區間[a,t]內對式子進行ζ+1次的微分，a和t分別表示分數階微積分算子計算開始和停止的時刻；ω表示濾波處理后的轉子當前轉速，α表示微積分的階次，ξ表示微積分的階數，k₁、k₂表示趨近律的函數比例增益常數，k₁＞0，k₂＞0；

對所采集的永磁同步電機的三相電流進行坐標變換得到當前交軸電流、當前直軸電流；

根據當前交軸電流、當前直軸電流、參考交軸電流以及所設定的參考直軸電流計算參考空間電壓矢量；

根據參考空間電壓矢量對永磁同步電機的逆變器進行控制，以達到控制永磁同步電機的目的。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機的控制方法，其特征在于，所述轉子轉速偏差的計算方法包括如下步驟：

對所述轉子當前轉速進行濾波處理；

采用預設的轉子目標轉速減去濾波處理后的轉子當前轉速即得轉子轉速偏差。

3.根據權利要求1所述的永磁同步電機的控制方法，其特征在于，所述當前交軸電流、當前直軸電流的獲取方法包括：

先后對所采集的永磁同步電機的三相電流進行Clark變換及Park變換。

4.根據權利要求1所述的永磁同步電機的控制方法，其特征在于，所述參考空間電壓矢量的計算方法包括如下步驟：

采用電流環PI調節器并結合前饋解耦控制策略，通過下述計算公式計算參考交軸電壓和參考直軸電壓：

式中：K_pd和K_pq為電流環PI調節器的比例增益，K_id和K_iq為電流環PI調節器的積分增益，s為滑模平面；表示參考交軸電壓；表示參考直軸電壓；表示參考交軸電流；i_q表示當前交軸電流；表示參考直軸電流，設置為0；i_d表示當前直軸電流；L_d表示永磁同步電機的直軸電感，L_q表示永磁同步電機的交軸電感；

根據參考交軸電壓和參考直軸電壓計算合成參考空間電壓矢量

式中：表示參考交軸電壓矢量，表示參考直軸電壓矢量。

5.根據權利要求1所述的永磁同步電機的控制方法，其特征在于，對永磁同步電機的逆變器進行控制的方法包括如下步驟：

確定參考空間電壓矢量所在扇區；

對各扇區非零矢量作用時間和零矢量作用時間進行計算，以確定各扇區矢量切換點；

采用預定頻率的三角載波信號與各扇區矢量切換點進行比較，以生成PWM脈沖信號；

根據PWM脈沖信號采用SVPWM控制算法對所述逆變器中的各IGBT進行開關控制。