一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法技术

本发明专利技术提供了一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法，涉及电机控制的技术领域，包括：获取给定转速下的电流值并进行PID整定调节；在电机启动时，复位控制器对永磁同步电机转矩进行控制。通过本发明专利技术提供的方法，可以缓解现有技术中的控制方法局限性强、动态性能差的技术问题。性能差的技术问题。性能差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法


[0001]本专利技术涉及电机控制的
，尤其是涉及一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法。

技术介绍

[0002]永磁同步电机具有体积小、功率密度高、效率高、结构简单、噪音低以及动态响应快速等优点。矢量控制是目前实际应用领域采用最广泛的永磁同步电机控制策略，它能够满足对速度和电流的精确控制，但同时需要获得精确的转子位置和速度信息。获得转子位置信息的普遍方法是通过光电编码器、旋转变压器、测速发电机、霍尔传感器等直接测量。传感器的安装增加了系统的成本和复杂性，降低了机械强度，也降低了对电磁噪声、机械振动以及温度的抗干扰能力，从而降低了系统的整体可靠性。为了提高运行效率，降低运行成本，增强在特殊工况下的可靠性，采用无位置传感器控制方式的永磁同步电机驱动系统是永磁电机控制技术发展的主流趋势。
[0003]基于电机反电势电磁关系的一类无位置传感器算法和基于电机本体凸极效应的一类无位置传感器算法，并结合了卡尔曼滤波法、模型自适应法、滑模观测器等先进的控制理论，使得算法具有较强的可靠性和实用性。但无位置传感器算法或多或少都有实用局限性，且容易受其它信号干扰。如基于电机反电势电磁关系的算法在零速和低速段精度差，无法使用；基于电机本体凸极效应的算法在高速段易受速度/电流环带宽和滤波器带宽的影响，动态性能较差。
[0004]目前，还没有一种完善的无位置传感器算法能够彻底克服上述缺点，在电机运行的高低速段都能达到与机械式位置传感器相同的测量效果。因此要根据应用对象的工况选择合适的控制策略组合方案，从而实现永磁同步电机在全速度范围的无位置传感器运行。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法，以缓解现有技术中的控制方法局限性强、动态性能差的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法，包括：
[0007]获取给定转速下的电流值并进行PID整定调节；
[0008]在电机启动时，复位控制器对永磁同步电机转矩进行控制。
[0009]优选的，所述在电机启动时，复位控制器对永磁同步电机转矩进行控制的步骤包括：
[0010]获取三相电流以及三相电压进行转矩计算，并与给定转矩进行比较，同时基于转矩计算与给定转矩进行PI误差整定，同时获取三相电压并与经幅值计算后的三相电压进行误差比较后并进行PI整定。
[0011]本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术提供了一种永磁同步电机全速度范围
无位置传感器控制方法，涉及电机控制的
，包括：获取给定转速下的电流值并进行PID整定调节；在电机启动时，复位控制器对永磁同步电机转矩进行控制。通过本专利技术提供的方法，可以缓解现有技术中的控制方法局限性强、动态性能差的技术问题。
[0012]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0013]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例提供的一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器系统框图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]目前，无位置传感器算法或多或少都有实用局限性，且容易受其它信号干扰。如基于电机反电势电磁关系的算法在零速和低速段精度差，无法使用；基于电机本体凸极效应的算法在高速段易受速度/电流环带宽和滤波器带宽的影响，动态性能较差。基于此，本专利技术实施例提供的一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法，可以缓解现有技术中的控制方法局限性强、动态性能差的技术问题。
[0018]为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法行详细介绍。
[0019]第一方面，本专利技术实施例提供了一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法，包括：
[0020]获取给定转速下的电流值并进行PID整定调节；
[0021]进一步的，在低速启动阶段，基于反电势的无位置传感器控制不能获得精确稳定的位置和速度信号，只能对系统进行电流闭环控制，而速度环可由开环位置角发生器替代。采用I/F流频比控制启动电机并将电机转速提高至某一转速，流频比控制是基于电机负载的转矩
‑
转速特性，为了提高运行效率，设置合适的电流
‑
频率比输入变流器，使得在不同转速下的输出转矩和负载转矩相匹配。流频比控制运行在速度开环、电流闭环状态，电流的期望值与反馈值相比较后的电流偏差输入到PI调节器构成电流闭环。
[0022]在电机启动时，复位控制器对永磁同步电机转矩进行控制。
[0023]优选的，所述在电机启动时，复位控制器对永磁同步电机转矩进行控制的步骤包括：
[0024]获取三相电流以及三相电压进行转矩计算，并与给定转矩进行比较，同时基于转矩计算与给定转矩进行PI误差整定，同时获取三相电压并与经幅值计算后的三相电压进行误差比较后并进行PI整定。
[0025]永磁同步电机启动时，从速度开环
‑
电流闭环的加速运行状态切换到速度
‑
电流双闭环的矢量运行状态，需要经历状态切换过程。这里采用控制器参数复位的过渡方案，通过使能转速闭环控制器并将控制器输出作为控制信号，从而实现永磁同步电机转速闭环控制。
[0026]所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0027]附图中的流程图和框图显示了根据本专利技术的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制方法，其特征在于，包括：获取给定转速下的电流值并进行PID整定调节；在电机启动时，复位控制器对永磁同步电机转矩进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在电机启动时，复位控...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志博，赵家欣，周玲玲，
申请(专利权)人：天津瑞能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：