用于永磁同步电动机的电流控制的系统、方法和设备技术方案

所描述的实施方案涉及用于同步电动机的电动机控制，并且更具体地讲，一些实施方案涉及用于永磁同步电动机的电动机电流控制。本发明专利技术描述了电流控制器的实施方案，其包括被配置为适于改变PMSM的系统动态的自适应控制器。本发明专利技术描述了自适应控制技术的实施方案，其涉及估计PMSM的系统参数以及适配控制动作以补偿此类估计的系统参数。可以预期这种已适配的控制动作将观察电动机电流跟踪到期望电动机电流。本发明专利技术还描述了与以上相关的系统、方法和设备。

【技术实现步骤摘要】
用于永磁同步电动机的电流控制的系统、方法和设备
所描述的实施方案整体涉及电动机电流控制，并且更一般地讲，涉及电动机控制。一些实施方案整体涉及实现用于使电动机电流跟踪到期望电动机电流的过程的驱动器以及实现此类过程的用于永磁同步电动机的控制器。
技术介绍
伺服电动机是能够进行准确的旋转角度控制和速度控制的专用电动机，并且通常用于设备的高响应、高精度定位。实现不同控制技术的各种电动机被用作伺服电动机。用于伺服电动机中的一种类型的电动机是使轴的旋转与供给电流的频率同步的同步电动机。典型的同步电动机包括在电动机的定子(即非旋转部分)上的多相交流(AC)电磁体，该定子创建随线电流的振荡而及时旋转的第一磁场(也称为“定子场”)。转子(即旋转部分)包括永磁体或电磁体并且以相同速率与第一磁场同步转动，并因此创建AC电动机的第二同步磁场(也称为“转子场”)。从理论上讲，转子的旋转周期正好等于整数个AC循环。永磁同步电动机(PMSM)是使用嵌入转子中的永磁体以创建第二恒定磁场的同步电动机。PMSM的定子通常带有连接到AC电源的绕组以产生定子场(即旋转磁场)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制电动机的方法，所述电动机被配置用于响应于在所述电动机的静止部分处感应的电动机电流而生成所述电动机的可旋转部分的旋转，所述方法包括：/n向电动机提供控制电压；/n执行电动机电流跟踪过程以用于将观察电动机电流跟踪到期望电动机电流；/n响应于执行所述电动机电流跟踪过程而生成误差函数；/n调谐自适应控制回路，所述自适应控制回路被配置为使用一个或多个估计的系统参数来最小化所述误差函数；以及/n响应于所述已调谐的自适应控制回路而执行控制动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制电动机的方法，所述电动机被配置用于响应于在所述电动机的静止部分处感应的电动机电流而生成所述电动机的可旋转部分的旋转，所述方法包括：
向电动机提供控制电压；
执行电动机电流跟踪过程以用于将观察电动机电流跟踪到期望电动机电流；
响应于执行所述电动机电流跟踪过程而生成误差函数；
调谐自适应控制回路，所述自适应控制回路被配置为使用一个或多个估计的系统参数来最小化所述误差函数；以及
响应于所述已调谐的自适应控制回路而执行控制动作。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
获得预期控制所述期望电动机电流的期望波形与所述观察电动机电流的观察波形之间的差异的第一控制动作；
获得所述电动机的一个或多个估计的系统参数；
响应于所述一个或多个估计的系统参数而获得补偿分量；以及
通过响应于所述补偿分量而调整所述第一控制动作来获得第二控制动作。


3.根据权利要求2所述的方法，其中获得所述电动机的所述一个或多个估计的系统参数包括估计表示所述电动机的系统动态的一个或多个系统参数。


4.根据权利要求3所述的方法，其中估计表示所述电动机的系统动态的系统参数包括估计电感、相电阻和转子通量中的一个或多个。


5.根据权利要求2所述的方法，其中响应于所述一个或多个估计的系统参数而获得补偿分量包括确定预期补偿所述估计的系统参数中的至少一个的分量。


6.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于通过执行所述自适应控制回路而获得的控制动作，将第二控制电压提供给所述电动机。


7.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述自适应控制回路包括：
使用初始值来设置根据与估计的系统参数相对应的控制动作的估计增益的值；
生成至少一个系统参数的波形；以及
响应于所述波形而调谐与所述至少一个系统参数相对应的估计增益的值。


8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
观察所述波形的稳定时段；以及
响应于所述稳定时段的长度而改变所述估计增益的值。


9.根据权利要求8所述的方法，其中响应于所述稳定时段的长度而改变所述估计增益的值包括：
响应于所述稳定时段的长度大于指定阈值而增加所述估计增益的值。


10.根据权利要求8所述的方法，其中响应于所述稳定时段的长度而改变所述估计增益的值包括：
响应于所述稳定时段的长度小于指定阈值而减少所述估计增益的值。


11.一种用于驱动被配置为永磁同步电动机PMSM的电动机的电动机控制器，所述电动机控制器包括处理器和非暂态机器可读介质，所述介质包括指令，所述指令在由所述处理器执行时将所述电动机控制器配置为：
为所述电动机提供第一控制电压；
执行电动机电流跟踪过程以用于将观察电动机电流跟踪到期望电动机电流；
响应于执行所述电动机电流跟踪过程而生成误差函数；
调谐自适应控制回路，所述自适应控制回路被配置为响应于一个或多个估计的系统参数而最小化所述误差函数；以及
响应于所述已调谐的自适应控制回路而提供第二控制电压。


12.根据权利要求11所述的电动机控制器，其中所述指令在由所述处理器执行时进一步将所述电动机控制器配置为：
获得预期控制所述期望电动机电流的期望波形与所述观察电动机电流的观察波形之间的差异的第一控制动作；
获得所述电动机的一个或多个估计的系统参数；
响应于所述一个或多个估计的系统参数而获得补偿分量；以及
通过响应于所述补偿分量而调整所述第一控制动作来获得第二控制动作。


13.根据权利要求12所述的电动机控制器，其中所述指令在由所述处理器执行时进一步将所述电动机控制器配置为通过估计表示所述电动机的系统动态的一个或多个系统参数来获得所述电动机的所述一个或多个估计的系统参数。


14.根据权利要求13所述的电动机控制器，其中所述指令在由所述处理器执行时进一步将所述电动机控制器配置为通过估计电感、相电阻和转子通量中的一个或多个来估计表示所述电动机的系统动态的系统参数。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱敏，王鸥，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US