【技术实现步骤摘要】
一种基于异步调制的交流电机转矩控制方法及系统
本专利技术涉及交流电机控制领域，特别是涉及一种基于异步调制的交流电机转矩控制方法及系统。
技术介绍
目前，交流电机的转矩由基于转子磁场定向的矢量控制系统控制，具体地，矢量控制系统采用两个PI(proportion-integral，比例积分)控制器，一一闭环控制交流电机在dq两相旋转坐标系下的isd(励磁电流)及isq(转矩电流)，相当于控制usd(d轴电压分量)及usq(q轴电压分量)，进而控制交流电机的转矩。但是，基于异步调制的交流电机所处的调制模式有两种：线性区模式和过调制区模式，矢量控制系统在线性区控制交流电机转矩的理论研究已比较成熟，但在过调制区无法实现稳定且准确地控制交流电机的转矩，是由于过调制区的调制比M∈(0.907,1)，其中，udc为交流电机的直流母线电压，所以过调制区的电压可调节范围比较窄，不易闭环调节(易超调)，从而降低了转矩调节的准确性；而且，由于其中，Rs为定子电阻，为给定励磁电流，ωe为电角速度，Lσ为漏磁，为给定转矩电流，Ls为定子电感，所...
【技术保护点】
1.一种基于异步调制的交流电机转矩控制方法，其特征在于，包括：/n计算交流电机当前对应的调制比，并分别将所述调制比M与预设滞环下限M0及预设滞环上限M1比较；/n当M＜M0时，采用基于转子磁场定向的矢量控制系统，在线性区闭环控制所述交流电机的转矩；/n当M＞M1时，将获取的交流电机的转矩经比例积分PI闭环控制，以得到所述交流电机的电压矢量修正角，并将所述电压矢量修正角补偿给所述矢量控制系统中的坐标系变换角度，且根据所述矢量控制系统中两个PI控制器在过调制区的固定输出及补偿后的坐标系变换角度，控制所述转矩；/n当M0≤M≤M1时，按照上一次比较结果对应的控制方式控制所述转矩。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于异步调制的交流电机转矩控制方法，其特征在于，包括：
计算交流电机当前对应的调制比，并分别将所述调制比M与预设滞环下限M0及预设滞环上限M1比较；
当M＜M0时，采用基于转子磁场定向的矢量控制系统，在线性区闭环控制所述交流电机的转矩；
当M＞M1时，将获取的交流电机的转矩经比例积分PI闭环控制，以得到所述交流电机的电压矢量修正角，并将所述电压矢量修正角补偿给所述矢量控制系统中的坐标系变换角度，且根据所述矢量控制系统中两个PI控制器在过调制区的固定输出及补偿后的坐标系变换角度，控制所述转矩；
当M0≤M≤M1时，按照上一次比较结果对应的控制方式控制所述转矩。
2.如权利要求1所述的基于异步调制的交流电机转矩控制方法，其特征在于，所述采用基于转子磁场定向的矢量控制系统，在线性区闭环控制所述交流电机的转矩的过程具体为：
获取所述交流电机在dq两相旋转坐标系下的励磁电流isd及转矩电流isq，并依据给定励磁电流及给定转矩电流计算原d轴电压分量usdc及原q轴电压分量usqc，且将对应与isd、isq作差；
将两个差值对应经两个PI控制器调节输出d轴电压补偿量Δusd及q轴电压补偿量Δusq，并将Δusd、Δusq对应补偿给usdc、usqc，得到补偿后的d轴电压分量usd及q轴电压分量usq；
获取所述交流电机的转子磁场位置角θr，并依据θr将usd、usq从dq两相旋转坐标系变换至αβ两相静止坐标系，得到α轴电压分量usα、β轴电压分量usβ；
将usα、usβ经空间矢量脉宽调制SVPWM调制后，控制与所述交流电机连接的逆变器中开关的开通状态，以在线性区实现闭环控制所述交流电机的转矩。
3.如权利要求2所述的基于异步调制的交流电机转矩控制方法，其特征在于，所述获取所述交流电机的转子磁场位置角θr的过程具体为：
根据预设积分公式θr＝∫(Pnωm+ωs1)dt，计算所述交流电机的转子磁场位置角θr，其中，Pn为极对数，ωm为机械角速度，ωs1为转差角速度。
4.如权利要求2所述的基于异步调制的交流电机转矩控制方法，其特征在于，所述获取所述交流电机的转子磁场位置角θr的过程具体为：
利用所述交流电机的磁链转矩的预设观测模型，得到转子磁场位置角θr；
则获取所述交流电机的转矩的过程具体为：
利用所述观测模型，得到所述交流电机的转矩Te。
5.如权利要求4所述的基于异步调制的交流电机转矩控制方法，其特征在于，所述观测模型具体为电压模型。
6.如权利要求4所述的基于异步调制的交流电机转矩控制方...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨大成，梅文庆，甘韦韦，周志宇，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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