[發(fā)明專利]一種永磁同步電機(jī)單電流傳感器控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010929939.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112087177B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉;盧志祥;程明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14;H02P21/18;H02P21/22;H02P21/24;H02P25/022
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

1.一種永磁同步電機(jī)單電流傳感器控制方法，先對(duì)直流母線電流i_dc進(jìn)行采樣，并利用上一個(gè)周期的控制矢量重構(gòu)出三相電流i_a，i_b，i_c；然后根據(jù)每一個(gè)候選矢量與電機(jī)相電流更新的模式確定每一個(gè)重構(gòu)的相電流的淪陷時(shí)間；根據(jù)電機(jī)離散狀態(tài)模型計(jì)算出每一個(gè)候選矢量作用下的預(yù)測(cè)電流；建立起關(guān)于電流跟蹤誤差與相電流淪陷時(shí)間的價(jià)值函數(shù)，并選取最低價(jià)值函數(shù)對(duì)應(yīng)的候選矢量作為最優(yōu)控制矢量;其特征在于：所述方法包括如下步驟：

(1)對(duì)直流母線電流i_dc(k)進(jìn)行采樣，利用上一個(gè)周期選擇的電壓矢量U_m(k)計(jì)算出相電流更新后的三相電流i_a，i_b，i_c：

通過(guò)上面表格得出在電壓矢量U_m(k)作用下更新的三相電流：

其中m為電壓矢量U_m(k-1)的序號(hào)，i_x(k-1)(x＝a,b,c)為上一個(gè)周期的更新的三相電流;N(k)為相編碼,表達(dá)式如下：

(2)計(jì)算相電流更新時(shí)間T_{re_x}(k)(x＝a,b,c):

其中T_{re_x}(k-1)是上一個(gè)采樣周期的相電流更新時(shí)間；

(3)根據(jù)T_{re_x}(k)(x＝a,b,c)，計(jì)算出重構(gòu)相電流i_x(k)(x＝a,b,c)：

(4)根據(jù)重構(gòu)的電機(jī)相電流以及轉(zhuǎn)子位置角θ_e計(jì)算兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流i_d(k)，i_q(k)：

其中T_3s/2r是三相坐標(biāo)系到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換矩陣；

(5)根據(jù)電機(jī)離散模型計(jì)算在候選矢量U_n(k+1)作用下的電流預(yù)測(cè)值

[u_dn(k) u_qn(k)]^T＝T_3s/2ru_dc[s_an s_bn s_an]^T

其中R_s，L_s，T_s，ψ_PM，ω_e分別是電機(jī)定子電阻，定子電感，采樣周期，轉(zhuǎn)子永磁體磁和轉(zhuǎn)子電角速度;[s_an s_bn s_cn]是候選矢量U_n(k+1)的具體開(kāi)關(guān)信號(hào)；

(6)計(jì)算相電流淪陷時(shí)間T_{sunk_x}(k+1)(x＝a,b,c):

確定相電流更新模式：

其中N_n(k+1)是候選矢量U_n(k+1)的相編碼；

根據(jù)不同模式確定相電流淪陷時(shí)間：

Case-I：

Case-II：

(7)建立模型預(yù)測(cè)控制的價(jià)值函數(shù)：

J_n＝J_n1+λJ_n2 n＝1,...,6

其中

為dq軸參考電流，λ是J_n2的權(quán)重系數(shù)；

(8)通過(guò)計(jì)算不同候選矢量U_n(k+1)作用下的J_n，選擇最小的J_n對(duì)應(yīng)的候選矢量作為最優(yōu)控制矢量U_op(k+1)，并在下一個(gè)周期作用于逆變器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，使用的基本控制方法為模型預(yù)測(cè)控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，僅使用一個(gè)直流母線電流傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，價(jià)值函數(shù)考慮了dq軸電流的跟蹤誤差和相電流淪陷時(shí)間。