一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法及系统，采用无电流传感器控制模块、基于电机模型来对q轴电压和d轴电压进行估算，通过位置传感器来获取转速和电角速度，估算的电流数值更加稳定，且d轴和q轴实际电流到达稳态时，估算电流能够快速收敛至实际电流，适用于外环(如速度环或位置环)控制频率远低于内环、且对力控精度要求较高的领域；比起传统的PI控制器，无电流传感器控制基于电机模型，没有积分控制，控制时滞更低；增加了电机驱动器的冗余度，在电流传感器因事故失效后，电机仍能正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法及系统
本专利技术涉及电机控制
，特别涉及一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法及系统。
技术介绍
由于永磁同步电机具有效率高、调速性能好、功率密度高的优点，因此永磁同步电机广泛应用于交流调速的场合，永磁同步电机的控制中，通常需要采集电流、定子电阻、转子磁链等参数，在通过相应地数学模型来实现调速控制，但价格低廉的电流传感器受电磁脉冲、ADC噪声以及温度变化等影响，容易产生噪声，从而无法满足对力控精度较高的状况。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，不通过电流传感器来采集电流参数，而是基于电机模型来估算电流数值，从而实现无电流传感器的永磁同步电机调速控制。本专利技术的一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，包括如下步骤：S1、通过位置传感器实时采集转子位置，并通过转速锁相环消除位置传感器噪声，获得稳定的转速输出；r>S2、将转速返回本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、通过位置传感器实时采集转子位置，并通过转速锁相环消除位置传感器噪声，获得稳定的转速输出；/nS2、将转速返回到无电流传感器控制模块和转速控制器中，其中无电流传感器控制模块包括q轴电压计算部分(11)、d轴电压计算部分(12)、q轴电流估算部分(13)以及d轴电流估算部分(14)；/nS3、利用电机模型、当前转速ω，以及第k-1时刻的q轴电流i

【技术特征摘要】
1.一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过位置传感器实时采集转子位置，并通过转速锁相环消除位置传感器噪声，获得稳定的转速输出；
S2、将转速返回到无电流传感器控制模块和转速控制器中，其中无电流传感器控制模块包括q轴电压计算部分(11)、d轴电压计算部分(12)、q轴电流估算部分(13)以及d轴电流估算部分(14)；
S3、利用电机模型、当前转速ω，以及第k-1时刻的q轴电流iq((k-1)和d轴电流id(k-1)，计算出第k时刻的电流iq(k)，id(k)；
S4、根据步骤S3中得到的第k时刻的电流，经过q轴电压计算部分(11)和d轴电压计算部分(12)，计算出k+1时刻的q轴电压uq(k+1)和d轴电压ud(k+1)；S5、将q轴电压uq(k+1)和d轴电压ud(k+1)指令输入SVPWM矢量调制系统当中，驱动永磁同步电机转动，其中，k≥1，k为估算次序。


2.根据权利要求1所述的一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，步骤S3中的电机模型如下：
永磁同步电机d轴和q轴方程：






依次经过：变形；令ux＝uq-ωφ-ωLdid，uy＝ud+ωLqiq；以电压为输入，电流为输出，做拉式变换；使用后向差分法离散化；得到：






其中，iq(k)，id(k)分别为当前时刻q轴估算电流和d轴估算电流，iq(k-1)，id(l-1)分别为上一时刻q轴估算电流和d轴估算电流，uq(k)为当前时刻q轴电压；T为离散系统的采样时间，在此设置为电流环控制时间TCa：输入电机定子电阻rs、转子磁链φ、d轴电感和q轴电感分别为Ld，Lq、d轴输入电压和q轴输入电压分别为ud，uq、上一时刻的q轴估算电流和d轴估算电流分别为iq(k-1)，id(k-1)以及转速ω，即可计算出第k时刻的q轴电流iq(k)和d轴电流id(k)。


3.根据权利要求2所述的一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，其特征在于：所述q轴电压计算部分(11)中，wEle＝ω为电角速度，flux＝φ...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖铉泓，
申请(专利权)人：廖铉泓，
类型：发明
国别省市：广东;44