一种直线电机单电流传感器直接推力控制方法技术

本发明专利技术公开了一种直线电机单电流传感器直接推力控制方法，该方法包括以下步骤：(1)通过采样电路测得外部直流母线电流idc，动子位置角θe；(2)计算推力控制值、磁链控制值、定子磁链扇区编号；(3)计算沦陷时间和计算切换指令；(4)重新计算推力控制值，磁链控制值；(5)根据推力控制值、磁链控制值、定子磁链扇区编号和电压矢量表选择电压矢量。本发明专利技术的方法与传统DFC方法相比，本发明专利技术减少了两个电流传感器的使用，降低了控制系统的硬件成本，减小了控制系统体积，保证了三相电流估计值的精度；此外，还保持了稳态性能和动态性能的不变。

A Direct Thrust Control Method for Single Current Sensor of Linear Motor

The invention discloses a direct thrust control method for a single current sensor of linear motor, which comprises the following steps: (1) measuring external DC bus current IDC and rotor position angle theta e by sampling circuit; (2) calculating thrust control value, flux control value and stator flux sector number; (3) calculating enemy time and calculating switching instructions; (4) recalculating thrust control value, flux control value Value control; (5) Voltage vector is selected according to thrust control value, flux control value, stator flux sector number and voltage vector meter. Compared with the traditional DFC method, the invention reduces the use of two current sensors, reduces the hardware cost of the control system, reduces the volume of the control system, ensures the accuracy of the three-phase current estimation, and maintains the steady-state performance and dynamic performance unchanged.

【技术实现步骤摘要】
一种直线电机单电流传感器直接推力控制方法
本专利技术属于电机驱动与控制
，尤其涉及一种直线电机单电流传感器直接推力控制方法。
技术介绍
20世纪80年代，德国和日本学者分别提出了直接转矩控制理论。相对于旋转电机的直接转矩控制，有学者提出了直线电机的直接推力控制(DirectForceControl，DFC)。众所周知，DFC具有鲁棒性强、响应速度快、结构简单、易于实现等优势，因此得到了越来越多的青睐。通常情况下，传统DFC的实现需要三个电流传感器的使用。一个电流传感器位于外部直流母线侧，测量直流母线电流并用于过流保护；另外两个电流传感器则位于电机输入端，用于测量相电流。为了降低控制系统成本和减小控制系统的体积，许多学者提出了减小电流传感器的使用数量甚至不用电流传感器来实现DFC的方法。目前，减少电流传感器来实现DFC的方法主要包括一下两大类：(1)单电流传感器实现DFC此类方法通过采样电路测得外部直流母线电流，根据相电流与母线电流的对应关系来重构三相电流。虽然这类方法具有结构简单，易于实现，对硬件要求低等优点，但是，在一个采样周期内只能得到一相电流，无法保证三相电流在短时间内获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线电机单电流传感器直接推力控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)通过采样电路测得直线电机外部直流母线电流idc，动子位置角θe；(2)计算直线电机磁链控制值、直线电机推力控制值，确定直线电机定子磁链扇区编号；(3)计算沦陷时间和计算切换指令；(4)重新计算直线电机磁链控制值、直线电机推力控制值；(5)根据直线电机推力控制值、直线电机磁链控制值、直线电机定子磁链扇区编号N和电压矢量表选择电压矢量，实现直线电机的直接推力控制。

【技术特征摘要】
1.一种直线电机单电流传感器直接推力控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)通过采样电路测得直线电机外部直流母线电流idc，动子位置角θe；(2)计算直线电机磁链控制值、直线电机推力控制值，确定直线电机定子磁链扇区编号；(3)计算沦陷时间和计算切换指令；(4)重新计算直线电机磁链控制值、直线电机推力控制值；(5)根据直线电机推力控制值、直线电机磁链控制值、直线电机定子磁链扇区编号N和电压矢量表选择电压矢量，实现直线电机的直接推力控制。2.根据权利要求1所述的一种直线电机单电流传感器直接推力控制方法，其特征在于，步骤(2)中，计算直线电机磁链控制值、直线电机推力控制值，确定直线电机定子磁链扇区编号，方法如下：(2.1)根据上一个采样周期，得到任一相电流和相模式：其中，SA、SB、SC分别表示IGBT三相桥模块A、B、C相上桥臂的开关状态，iA，iB，iC分别表示永磁直线电机的A、B、C相电流；(2.2)根据上个采样周期电流测量值和另外两相中最新更新的一相电流作为间接测量值由下式得到三相电流：iA+iB+iC＝0(2.3)通过坐标变换，得到直线电机定子电流在两相静止坐标系α、β下的α、β轴分量：其中，iα、iβ分别表示直线电机定子电流在两相静止坐标系α、β下的α、β轴分量；(2.4)计算得到直线电机定子磁链在两相静止坐标系α、β下的α、β轴分量：其中，ψf表示直线电机永磁磁链，ψα、ψβ分别表示直线电机定子磁链在两相静止坐标系α、β下的α、β轴分量，Ls表示直线电机定子相电感；(2.5)计算得到直线电机定子磁链幅值和相角：其中，ψs表示直线电机定子磁链幅值，θ表示直线电机定子磁链相角；(2.6)计算得到直线电机电磁推力：其中，τ表示直线电机定子极距，Fe表示直线电机电磁推力；(2.7)确定直线电机定子磁链扇区编号其中，N表示扇区编号；(2.8)通过比例积分调节器得到直线电机电磁推力的参考值：其中，v*表示给定的直线电机速度参考值，v表示直线电机实际的速度反馈值，Δv表示直线电机速度偏差量，表示直线电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，冯亚南，程明，花为，王政，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32