[發(fā)明專利]一種高帶寬電流環(huán)數(shù)字化控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010399107.3
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111555688A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 王朝慶;袁寶山;周晶;莊永河;楊揚
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十三研究所
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P21/14
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟

1.一種高帶寬電流環(huán)數(shù)字化控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S100、通過模數(shù)轉換器對電機的三相電流進行快速采樣，同時對采集的電流進行補償；

S200、對采樣的三相電流通過坐標變化，將靜止的三相坐標系下的電流變換為靜止的兩相坐標電流信號；

S300、將兩相靜止坐標系下的電流信號變換為旋轉正交坐標系(d、q)下的電流信號，實現(xiàn)勵磁和控制的解耦；

S400、計算并確定電機相關參數(shù)；

S500、基于電機相關參數(shù)對控制算法進行設計；

S600、將計算出的電壓值從正交旋轉坐標系下變換至兩相靜止的坐標系下；

S700、對靜止坐標系電壓進行標幺化處理，并進行扇區(qū)判斷；

S800、根據(jù)標幺化的電壓值大小計算各個扇區(qū)驅動管子的導通時間。

2.根據(jù)權利要求1所述的高帶寬電流環(huán)數(shù)字化控制方法，其特征在于：所述S100具體包括：

分別采樣電機的當前三相電流值所對應的數(shù)字值N_x，x＝a,b,c及零電流時對應的數(shù)字值M_x，x＝a,b,c，根據(jù)數(shù)字值計算模擬電壓值n_x，和零電流對應的模擬電壓值m_x，根據(jù)以上信息計算出當前三相電流值為：

i_x＝k_i(N_x-M_x)＝k_iN_x-k_iM_x

其中x＝a,b,c,k_i為數(shù)模轉換比例因子。

3.根據(jù)權利要求1所述的高帶寬電流環(huán)數(shù)字化控制方法，其特征在于：所述S200具體包括：

將三相的靜止坐標系下的電流信號變換為三相靜止坐標系下的兩相信號得到：

其中i_D、i_Q分別為兩相靜止坐標系下的D、Q軸電流分量。

4.根據(jù)權利要求1所述的高帶寬電流環(huán)數(shù)字化控制方法，其特征在于：所述S300具體包括：

將兩相靜止坐標系下的電流信號變換為旋轉正交坐標系下的電流信號得到：

i_d＝i_Dcosθ+i_Qsinθ

i_q＝-i_Dsinθ+i_Qcosθ

其中θ表示電機轉子的電角度，i_d、i_q分別為d、q坐標系框架下的電流分量，為了降低運算的復雜度和提升運算速度，將正弦和余弦函數(shù)采用查表的方式進行處理，以正弦信號，根據(jù)程序刷新的時間，制作一個一維表格如下：

Sintable[]＝{0,sinT,...,1}

其中T表示采樣時間，同理可對余弦信號進行相同的處理。

5.根據(jù)權利要求1所述的高帶寬電流環(huán)數(shù)字化控制方法，其特征在于：所述S400具體包括：

計算電機相關參數(shù)，確定電機轉子機械速度θ_spd、電感L、磁鏈電阻R、控制頻率f、極對數(shù)P、反電動勢常數(shù)k_v及直流母線電壓U；

其中，機械速度和磁鏈通過下式求得：

其中電速度用下式來計算：

θ_elec＝60γΔSP

此處γ、ΔS分別為位置記錄刷新速度和轉子的行程差。