可调阻尼的永磁同步电机离散域电流环控制方法技术

本发明专利技术属于永磁同步电机控制领域，具体涉及一种可调阻尼的永磁同步电机离散域电流环控制方法。该方法利用永磁同步电机在旋转dq坐标系下的离散域数学模型的系数矩阵F和输入矩阵G，设计可调阻尼的电流控制器，并考虑了补偿数字控制一拍延迟造成的角度滞后问题。本发明专利技术在不改变电流跟随响应的情况下，能够实现系统阻尼的主动调节，从而提高控制系统的抗扰性能。

【技术实现步骤摘要】
可调阻尼的永磁同步电机离散域电流环控制方法
本专利技术涉及永磁同步电机控制领域，具体涉及一种可调阻尼的永磁同步电机离散域电流环控制方法。
技术介绍
永磁同步电机因其高效率、高功率密度和比功率、高起动转矩等特点被广泛应用于新能源汽车和工业伺服系统等高性能驱动场合。多年来，基于转子磁场定向同步旋转坐标系下的比例积分(PI)控制器，因其调速范围宽，零稳态误差等优点，一直是交流电机电流控制的工业标准。然而，当前常用电流控制器在面向高速低载波比运行状态时会出现以下几方面的问题：1)d、q轴子系统间因旋转坐标变换而引入的交叉耦合扰动项随着运行转速的增高而增高，甚至成为d、q轴电流分量的主要决定因素，给d、q轴子系统控制性能带来较大扰动；2)受功率器件容许开关频率和散热条件的限制，高转速运行对应的载波比较低，使得离散化误差凸显，采样和控制延时影响加剧，严重时甚至导致系统失稳。基于电机离散域数学模型，直接在离散域设计控制器，成为提升电机控制系统低载波比运行性能的有效途径。近年来，随着永磁同步电机高速化运行需求的增加，离散域控制系统设计受到重视。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调阻尼的永磁同步电机离散域电流环控制方法，其特征在于，包括下述步骤：/n步骤1，采集永磁同步电机的转子电角速度ω

【技术特征摘要】
1.一种可调阻尼的永磁同步电机离散域电流环控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤1，采集永磁同步电机的转子电角速度ωe和转子电角度θe，采集永磁同步电机的定子A相电流ia、定子B相电流ib、定子C相电流ic，再经过坐标变换得到永磁同步电机在旋转dq坐标系下的定子电流dq分量id,iq；
步骤2，记id,ref为d轴给定电流、iq,ref为q轴给定电流、为电流控制器d轴输出电压、为电流控制器q轴输出电压，在离散域中通过复变量z，在z域中设计电流控制器，电流控制器的表达式如下：



其中，
α1为控制系统阻尼调节系数；

表示积分作用，z-1表示延迟一拍；
Kp为比例系数矩阵，Kp＝G-1(β1β2-β1-β2+1)；
Ki为积分系数矩阵，Ki＝G-1((α1+β1+β2)I-F)(β1β2-β1-β2+1)；
Mp为电流比例反馈系数矩阵，
Md为电流微分反馈系数矩阵，Md＝α1(β1+β2-1)G-1[F-(α1+β1+β2-1)I]；
在比例系数矩阵Kp、积分系数矩阵Ki、电流比例反馈系数矩阵Mp和电流微分反馈系数矩阵Md中，
I为单位矩阵，
β1为控制系统期望的跟随和抗扰闭环极点一，β2为控制系统期望的跟随和抗扰闭环极点二，β1，β2，α1的取值满足限制：0≤β1＜1，0≤β2＜1，0≤α1＜1；
F为永磁同步电机在旋转dq坐标系下的离散域数学模型的系数矩阵，记为系数矩阵F；
G为永磁同步电机在旋转dq坐标系下的离散域数学模型的输入矩阵，记为输入矩阵G；
步骤3，将步骤2中得到的电流控制器d轴输出电压和电流控制器q轴输出电压经过坐标变换并补偿数字控制一拍延迟造成的角度滞后得到静止αβ坐标系下的α轴输出电压uα,ref和β轴输出电压uβ,ref，其表达式为：



其中，Ts为采样周期；
步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨淑英，王奇帅，谢震，马铭遥，张兴，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34