A method of flux-weakening curve tracking based on PI regulator is used to improve the defects of manual calibration of flux-weakening curves, such as long duration, low efficiency, poor accuracy and poor robustness. It consists of angle calculator, voltage limiting comparator, torque derivative calculator, PI regulator, main controller and current comparator group. Yes. The torque derivative calculator calculates the partial derivative of the existing torque to the angle and obtains the angle compensation from the partial derivative to track the curve until the derivative value is less than the set value. The static calibration mode is changed to the dynamic search mode by using this algorithm to optimize the control of the synchronous motor and improve the electricity. Machine running efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种基于PI调节器的同步电机弱磁曲线控制器及其跟踪算法
本专利技术涉及到同步电机自动控制方法,具体涉及一种基于PI调节器的同步电机弱磁曲线跟踪算法。
技术介绍
随着国民经济和科学技术的发展,电机在各行各业中发挥的作用越来越重要。永磁同步电机得益于其设计、制造、控制的方面的诸多优点,广泛应用于各种工业生产生活的场合。加之我国的稀土资源丰富,永磁同步电机的应用市场在我国尤其大。永磁同步电机可由交直轴电感的异同被分为表贴式和内置式,由于内置式永磁同步电机(IPMSM)可在弱磁条件下具有较宽的调速区间,应用较为广泛。在IPMSM的控制策略中,为了实现效率的最大化和电流容量的最大利用,电机在弱磁之前将被控制运行在最大转矩电流比(MTPA)曲线上,随着电机速度的不断提升,由d轴q轴电流Id、Iq,永磁体磁链,电角速度w所表示的短电压逐渐升高,具体表示公式为:其中Umax为驱动电机的逆变器直流母线电压。则由上式可得受限于电压上限的电流限制关系。在dq坐标系上看是一个随着w增大而收缩的椭圆(如图1)。dq电流坐标须落在此椭圆之内。如图所示,在弱磁控制阶段,dq电流的限制曲线由两部分构成,即原有的MTPA曲线(成为A段)以及对应当前w的电压限制曲线(成为B段),称之为弱磁限制曲线。在电机运行在MTPV(最大转矩电压比)阶段之前,从扭矩输出的角度来看,当dq轴电流位于弱磁限制曲线上时,所输出扭矩为当前电流所对应的最大值。通过电机控制理论可知,在电机运行在B段曲线上时,其输出端电压幅值应恰好等于逆变器的直流母线电压。当在电机运行在A曲线之上的时候,其转矩信号对电流角度的导数记为 ...
【技术保护点】
1.一种基于PI调节器的同步电机弱磁曲线跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:M1,检测当前同步电机电流值并把记录电流值输入至电流给定解算器,由主控制器对预设电流进行最大值预设;M2,电流给定解算器读取输入至并计算电流值是否大于零,大于零进行步骤M3否则结束流程;M3,角度计算器读取当前同步电机旋转角度值并更新记录;M4,电压限制比较器读取当前同步电机运转电压值并进行判断,判断当前电压值是否大于预设电压限制值,大于预设电压限制值进行步骤M5否则进行步骤M6;M5,外部储存器依次记录当前已经记录的电流以及角度值;M6,运行转矩导数解算器得到主要导数值S;M7,转矩导数比较器比较导数值S是否小于设定值Slim,如果导数值S小于设定值Slim则跳转步骤至M8,对电流矢量大小减少固定值1并跳转至M2;M8,计算量化因子Kp以及Ki并输入至PI调节器;M9,PI调节器的控制并对现有角度进行补偿更新记录,跳转至步骤M4。
【技术特征摘要】
1.一种基于PI调节器的同步电机弱磁曲线跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:M1,检测当前同步电机电流值并把记录电流值输入至电流给定解算器,由主控制器对预设电流进行最大值预设;M2,电流给定解算器读取输入至并计算电流值是否大于零,大于零进行步骤M3否则结束流程;M3,角度计算器读取当前同步电机旋转角度值并更新记录;M4,电压限制比较器读取当前同步电机运转电压值并进行判断,判断当前电压值是否大于预设电压限制值,大于预设电压限制值进行步骤M5否则进行步骤M6;M5,外部储存器依次记录当前已经记录的电流以及角度值;M6,运行转矩导数解算器得到主要导数值S;M7,转矩导数比较器比较导数值S是否小于设定值Slim,如果导数值S小于设定值Slim则跳转步骤至M8,对电流矢量大小减少固定值1并跳转至M2;M8,计算量化因子Kp以及Ki并输入至PI调节器;M9,PI调节器的控制并对现有角度进行补偿更新记录,跳转至步骤M4。2.根据权利要求1所述的一种基于PI调节器的同步电机弱磁曲线跟踪方法,其特征在于,所述的步骤M6中的转矩导数解算器使用了公式:其中Te(k)为当前时刻的转矩值,Te(k-1)为上一时刻的转矩值,β(k)为当前时刻的角度值,β(k-1)为上一时刻的转矩值;通过当前时刻的值与上一时刻的值最差,可以得到转矩...
【专利技术属性】
技术研发人员:非凡,刘灿,
申请(专利权)人:浙江零跑科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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