[發明專利]基于變步長搜索的MTPA曲線標定系統及標定方法

在審

• 申請號: 202010799681.8
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN112202379A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 郭鴻浩;呂鵬程;林欣欣;向思明;楊浩
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

1.一種基于變步長搜索的MTPA曲線標定系統，與永磁同步電機相匹配，其特征在于：包括三相逆變器、空間矢量脈寬調制單元、光電編碼器、三相靜止-兩相靜止坐標變換單元、兩相靜止-兩相旋轉坐標變換單元、兩相旋轉-兩相靜止坐標變換單元、速度調節器、電流調節器以及自調節尋優策略單元；

所述電流傳感器的信號采集端與所述永磁同步電機的輸入端電性連接，所述電流傳感器的電流信號輸出端與所述三相靜止-兩相靜止坐標變換單元的電流信號輸入端電性連接；

所述三相靜止-兩相靜止坐標變換單元的信號輸出端與所述兩相靜止-兩相旋轉坐標變換單元的信號輸入端電性連接；

所述兩相靜止-兩相旋轉坐標變換單元的信號輸出端與所述自調節尋優策略單元的信號輸入端電性連接；

所述光電編碼器的信號采集端與所述永磁同步電機的輸出端電性連接，所述光電編碼器的信號輸出端與所述速度調節器的信號輸入端電性連接；

所述速度調節器的信號輸出端與所述自調節尋優策略單元的信號輸入端電性連接；

所述自調節尋優策略單元的電壓信號輸出端與所述電流調節器的電壓信號輸入端電性連接；

所述兩相靜止-兩相旋轉坐標變換單元的電壓信號輸出端與所述空間矢量脈寬調制單元的電壓信號輸入端電性連接；

所述空間矢量脈寬調制單元中功率開關管的狀態信號輸出端均與所述三相逆變器的功率開關管狀態信號輸入端電性連接，所述三相逆變器的三相電壓輸出端分別與所述永磁同步電機的三相電壓輸入端對應連接。

2.根據權利要求1所述的基于變步長搜索的MTPA曲線標定系統，其特征在于：所述速度調節器及所述電流調節器二者均為比例積分(PI)控制器。

3.根據權利要求1所述的基于變步長搜索的MTPA曲線標定系統，其特征在于：所述空間矢量脈寬調制單元中包含有六個所述功率開關管。

4.一種基于變步長搜索的MTPA曲線標定方法，使用如權利要求1所述的基于變步長搜索的MTPA曲線標定系統，其特征在于，包括如下步驟：

S1、利用電流傳感器采集永磁同步電機輸入端的電流信號，隨后所述電流傳感器將A相定子電流信號i_a及B相定子電流信號i_b輸入三相靜止-兩相靜止坐標變換單元中得到α軸電流i_α、β軸電流i_β；

S2、所述三相靜止-兩相靜止坐標變換單元將得到的α軸電流i_α、β軸電流i_β輸入兩相靜止-兩相旋轉坐標變換單元中得到d軸電流i_d、q軸電流i_q；

S3、所述兩相靜止-兩相旋轉坐標變換單元將得到的d軸電流i_d、q軸電流i_q輸入自調節尋優策略單元中；

S4、利用光電編碼器采集所述永磁同步電機的轉速，隨后所述光電編碼器計算出電機轉速ω_e，再將電機的給定轉速值ω_eref減去電機轉速ω_e，將差值輸入速度調節器中得到q軸電流參考值i_qref；

S5、所述速度調節器將得到的q軸電流參考值i_qref輸入所述自調節尋優策略單元中，所述自調節尋優策略單元執行尋優流程、得到d軸電流參考值i_dref；

S6、所述自調節尋優策略單元計算d軸電流參考值i_dref與d軸電流i_d的差值并將結果輸入電流調節器中得到d軸給定電壓U_d，所述自調節尋優策略單元計算q軸電流參考值i_qref與q軸電流i_q的差值并將結果輸入電流調節器中得到q軸給定電壓U_q；

S7、所述電流調節器將得到的d軸給定電壓U_d、q軸給定電壓U_q輸入所述兩相靜止-兩相旋轉坐標變換單元中得到α軸給定電壓U_α、β軸給定電壓U_β；

S8、所述兩相靜止-兩相旋轉坐標變換單元將得到的α軸給定電壓U_α、β軸給定電壓U_β輸入空間矢量脈寬調制單元中得到功率開關管控制信號；

S9、所述空間矢量脈寬調制單元將得到的功率開關管控制信號輸入三相逆變器中并得到所述永磁同步電機的三相同步電壓，最終完成MTPA曲線標定。