[發明專利]一種永磁同步電機無傳感器速度控制方法

在審

• 申請號: 202110706941.7
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113346798A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 閆棟宇;趙立軍;余澤寰;龍鴻輝;于佳強
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/28;H02P21/00;H02P21/13;H02P21/14;H02P21/22;H02P25/022;H02P27/08
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

一種永磁同步電機無傳感器速度控制方法，解決了現有技術永磁同步電機電流環控制技術中電流波動大，響應慢，系統抗干擾能力差的問題，屬于永磁同步電機控制領域。本發明包括：采集永磁同步電機的三相交變電流，獲得兩相旋轉坐標系下α和β軸的電流i_α、i_β；利用永磁同步電機轉子的電角度θ_e對i_α、i_β進行變換，獲得兩相靜止坐標系下d軸和q軸的電流i_d、i_q；利用i_d、i_q構造電流復矢量i_s，利用i_s采用PI控制器及轉子的電角速度ω_e構造電壓復矢量u_s；根據u_s獲取兩相靜止坐標系下d軸和q軸的電壓u_d、u_q；利用θ_e對u_d、u_q進行變換，獲得兩相旋轉坐標系下α和β軸的電壓u_α和u_β；根據u_α和u_β調制得到三相方波占空比，控制永磁同步電機的電流，進而控制其力矩。

技術領域

本發明涉及一種永磁同步電機無傳感器速度控制方法，屬于永磁同步電機控制領域。

背景技術

永磁電機結構簡單、體積小和效率高等優勢，目前在機器人、家用電器及電動汽車等領域得到廣泛應用，隨著科技發展和應用強化，隨著智能技術和移動作業動態操作精度提升，對電機速度控制的精度和可靠性要求也越來越高。相比其他類型電機，永磁同步電機擁有使用壽命長，調速效果好，使用安全性高等特點。現有的永磁同步電機的電流控制大多采用PI控制器與前饋解耦來控制，雖然控制方法簡單，但過于依賴電機參數，在參數辨識不精確的情況下容易產生較大的電流波動，影響調速的精確性。

發明內容

針對現有技術永磁同步電機電流環控制技術中電流波動大，響應慢，系統抗干擾能力差的問題，本發明提供一種永磁同步電機無傳感器速度控制方法。

本發明的一種永磁同步電機無傳感器速度控制方法，

一種永磁同步電機無傳感器高精度速度控制方法，所述方法包括：

S1、采集永磁同步電機的三相交變電流，經過Clark變換后獲得永磁同步電機定子在兩相旋轉坐標系下α和β軸的電流i_α、i_β；

S2、利用永磁同步電機轉子的電角度θ_e對電流i_α、i_β進行Park變換后，獲得永磁同步電機定子在兩相靜止坐標系下d軸和q軸的電流i_d、i_q；

S3、利用電流i_d、i_q構造電流復矢量i_s，利用電流復矢量i_s采用PI控制器及永磁同步電機轉子的電角速度ω_e構造電壓復矢量u_s；

S4、根據電壓復矢量u_s獲取永磁同步電機定子在兩相靜止坐標系下d軸和q軸的電壓u_d、u_q；

S5、利用電角度θ_e對電壓u_d、u_q進行反Park變換，獲得永磁同步電機定子在兩相旋轉坐標系下α和β軸的電壓u_α和u_β；

S6、根據電壓u_α和u_β調制得到三相方波占空比，控制永磁同步電機的電流，進而控制其力矩。

作為優選，所述S3中構造的電壓復矢量u_s：