一种提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法技术

本发明专利技术属于开关表模式直接转矩控制技术领域，公开了一种提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法，将定子磁链矢量分量转化为60°坐标系中对应分量，根据两个分量的数值先判断定子磁链矢量位于电压矢量区域划分中的扇区号；在每个电压矢量扇区中都有两个针对磁链矢量的小扇区，再根据磁链矢量的坐标分量值经逻辑对比和移位运算，对小扇区号进行判断，由小扇区号确定定子磁链所处扇区。本发明专利技术在60°坐标系中对定子磁链所处扇区进行判断，只需简单的逻辑判断和移位运算，移位运算主要针对的是算法实现过程中的乘2和乘0.5的运算。

A real time method to improve the direct torque control of switch mode

The invention belongs to the field of switch table mode direct torque control, and discloses a method to improve the real-time performance of the direct torque control of the switch table mode. The stator flux vector component is converted into the corresponding component in the 60 degree coordinate system, and the stator flux vector is located in the voltage vector area division first according to the value of the two components. Fan area number; in each voltage vector sector, there are two small sectors for the vector of magnetic chain, and then the small sector number is judged by the logic contrast and shift operation according to the coordinate component value of the flux vector, and the sector of the stator flux is determined by the small fan area code. In the 60 degree coordinate system, the stator flux sector is judged by simple logic judgment and shift operation, and the shift operation is mainly based on the multiplication of 2 and the multiplicative 0.5 in the algorithm implementation.

【技术实现步骤摘要】
一种提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法
本专利技术属于开关表模式直接转矩控制
，尤其涉及一种提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法。
技术介绍
开关表模式直接转矩控制一般将定子磁链区间划分为6个扇区，定子磁链矢量所处扇区判断是实现直接转矩控制的重要环节。但是，传统的定子磁链矢量扇区判断是在静止的正交坐标系中进行，根据计算得到的定子磁链在正交坐标系中的坐标分量ψα和ψβ，得到磁链位置角度的正切值再结合ψα和ψβ的符号，通过对比确定定子磁链矢量所处扇区。传统定子磁链矢量扇区判断算法涉及较多三角函数运算、除法运算等，对于处理器的运行耗时较多，因此不利于整个算法的实时性。综上所述，现有技术存在的问题是：传统开关表模式直接转矩控制由于扇区判断不能有效避开三角函数运算和除法运算，执行过程耗时较多，不利于整个算法的实时性。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法。本专利技术是这样实现的，一种提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法，所述提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法将定子磁链矢量分量转化为60°坐标系中对应分量，根据两个分量的数值先判断定子磁链矢量位于电压矢量区域划分中的扇区号；在每个电压矢量扇区中都有两个针对磁链矢量区域的小扇区(如图3和图4所示，电压矢量扇区1可以划分为两个定子磁链小扇区①”和②’，其它扇区类似划分)，再根据磁链矢量的坐标分量值经逻辑对比和移位运算，对定子磁链矢量所处小扇区号进行判断，由小扇区号确定定子磁链矢量所处扇区(①’和①”同属于定子磁链扇区①，其它区域类似)。进一步，所述电压矢量空间扇区划分包括：(1)当ψg+ψh≥0时，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区1或扇区2或扇区6中的一个扇区；(2)当ψg+ψh<0时，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区3或扇区4或扇区5中的一个扇区。进一步，所述(1)具体包括：1)如果ψg<0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区2；2)如果ψh<0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区6；3)否则，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区1。进一步，所述1)包括：a)如果-ψg≥0.5ψh，定子磁链矢量位于扇区③；b)否则，定子磁链矢量位于扇区②；所述2)包括：a)如果ψg≥-2ψh，定子磁链矢量位于扇区①；b)否则，定子磁链矢量位于扇区⑥；所述3)包括：a)如果ψg≥ψh，定子磁链矢量位于扇区①；b)否则，定子磁链矢量位于扇区②。进一步，所述(2)具体包括：1)如果ψh≥0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区3；2)如果ψg≥0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区5；3)否则，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区4。进一步，所述1)包括：a)如果-ψg≥2ψh，定子磁链矢量位于扇区④；b)否则，定子磁链矢量位于扇区③；所述2)包括：a)如果ψg≥-0.5ψh，定子磁链矢量位于扇区⑥；b)否则，定子磁链矢量位于扇区⑤；所述3)包括：a)如果ψg<ψh，定子磁链矢量位于扇区④；b)否则，定子磁链矢量位于扇区⑤。本专利技术在60°坐标系中对定子磁链矢量所处扇区进行判断，整个算法执行只需简单的逻辑判断和移位运算就可完成，其中移位运算主要针对的是算法实现过程中的乘2和乘0.5的运算。相比传统正交坐标系中的扇区判断算法，避免了除法运算，对于执行的处理器而言，可以显著减少代码执行时间，硬件资源的依赖性也会下降。对于用户而言，存在两个方面的优势：(1)可以选用更为廉价的处理器完成算法；(2)处理器可以预留更多时间处理其它事项，解决更复杂的算法。在TI公司的集成开发环境CCS下使用代码执行时间统计工具对比正交坐标系和60°坐标系中完成定子磁链矢量扇区判断所需代码的执行时间，下表是二者的对比数据(单位：时钟周期)：正交坐标系19719438237060°坐标系23232931附图说明图1是本专利技术实施例提供的提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法流程图。图2是正交坐标系中定子磁链矢量空间扇区划分示意图。图3是本专利技术实施例提供的电压矢量空间扇区划分示意图。图4是本专利技术实施例提供的60°坐标系中定子磁链矢量空间扇区划分示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法包括以下步骤：S101：将获得的定子磁链矢量分量转化为60°坐标系中对应分量，根据两个分量的数值先判断定子磁链矢量位于电压矢量空间划分中的扇区号；S102：在每个电压矢量空间扇区中都有两个针对磁链矢量的小扇区，再根据磁链矢量的坐标分量值经逻辑对比和移位运算，对定子磁链矢量所处小扇区号进行判断，由小扇区号就可确定定子磁链矢量所处扇区。下面结合附图对本专利技术的应用原理作进一步的描述。(1)60°坐标系特点：①同一水平线上各点的h轴分量相等；②同一60°线上各点的g轴分量相等；③同一120°线上各点的g轴与h轴分量的和相等。(2)60°坐标系中定子磁链矢量扇区判断60°坐标系中定子磁链矢量空间扇区划分如图4所示：图4中小分区①’和①”同属于扇区①，其它扇区类似。电压矢量空间扇区划分如图3所示：1)当ψg+ψh≥0时，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区1或扇区2或扇区6中的一个扇区。i)如果ψg<0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区2a)如果-ψg≥0.5ψh，定子磁链矢量位于扇区③’；b)否则，定子磁链矢量位于扇区②”。ii)如果ψh<0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区6a)如果ψg≥-2ψh，定子磁链矢量位于扇区①’；b)否则，定子磁链矢量位于扇区⑥”。iii)否则，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区1a)如果ψg≥ψh，定子磁链矢量位于扇区①”；b)否则，定子磁链矢量位于扇区②’。2)当ψg+ψh<0时，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区3或扇区4或扇区5中的一个扇区。i)如果ψh≥0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区3a)如果-ψg≥2ψh，定子磁链矢量位于扇区④’；b)否则，定子磁链矢量位于扇区③”。ii)如果ψg≥0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区5a)如果ψg≥-0.5ψh，定子磁链矢量位于扇区⑥’；b)否则，定子磁链矢量位于扇区⑤”。iii)否则，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区4a)如果ψg<ψh，定子磁链矢量位于扇区④”；b)否则，定子磁链矢量位于扇区⑤’。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法，其特征在于，所述提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法将定子磁链矢量分量转化为60°坐标系中对应分量，根据两个分量的数值先判断定子磁链矢量位于电压矢量区域划分中的扇区号；在每个电压矢量扇区中都有两个针对磁链矢量的小扇区，再根据磁链矢量的坐标分量值经逻辑对比和移位运算，对小扇区号进行判断，由小扇区号确定定子磁链矢量所处扇区。

【技术特征摘要】
1.一种提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法，其特征在于，所述提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法将定子磁链矢量分量转化为60°坐标系中对应分量，根据两个分量的数值先判断定子磁链矢量位于电压矢量区域划分中的扇区号；在每个电压矢量扇区中都有两个针对磁链矢量的小扇区，再根据磁链矢量的坐标分量值经逻辑对比和移位运算，对小扇区号进行判断，由小扇区号确定定子磁链矢量所处扇区。2.如权利要求1所述的提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法，其特征在于，所述电压矢量扇区划分包括：(1)当ψg+ψh≥0时，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区1或扇区2或扇区6中的一个扇区；(2)当ψg+ψh<0时，定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区3或扇区4或扇区5中的一个扇区；ψg和ψh分别表示定子磁链矢量在60°坐标系中的坐标分量。3.如权利要求2所述的提高开关表模式直接转矩控制的实时性的方法，其特征在于，所述(1)具体包括：1)如果ψg<0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区2；2)如果ψh<0，则定子磁链矢量位于电压矢量空间扇区6；3)否则，定子磁链矢量位于电压矢量空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐校，刘畅，张志，李秀平，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44