【技术实现步骤摘要】
一种用于永磁同步电机电流环预测的控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及一种用于永磁同步电机电流环预测的控制方法及系统。
技术介绍
[0002]永磁同步电机(Permanent Magnet SynchronousMotor,PMSM)具有结构简单、可靠性高、功率因数大、能源利用率高、机械特性较硬、调速范围宽等特点，因此永磁同步电机被广泛应用于航空航天、汽车、数控机床、机器人等领域。
[0003]使用传统PID控制器对永磁同步电机进行控制时，由于电机的非线性与变量耦合特性，使得传统控制器在电机不同使用工况下都需要调试参数，浪费了时间与资源，即传统的控制器的控制成本高且鲁棒性较差。
[0004]为了解决传统的控制器存在的控制成本高且鲁棒性较差的问题，本申请提出一种用于永磁同步电机电流环预测的控制方法及系统。
技术实现思路
[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种用于永磁同步电机电流环预测的控制方法及系统，用以解决了传统的控制器存在控制成本高且鲁棒性较差...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于永磁同步电机电流环预测的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：采集永磁同步电机d、q轴的电流值与电压值；获得永磁同步电机q轴电流的参考值i
qref
；将所述永磁同步电机d、q轴的电流值与电压值，以及永磁同步电机q轴电流的参考值i
qref
同时输入建立的电流无差拍控制模型中，得到下一时刻q轴的预测电压；以及，将采集的永磁同步电机d轴的电流值与d轴电流的参考值i
dref
作差得到的结果输入PI控制器得到下一时刻d轴的预测电压；基于所述下一时刻q轴的预测电压和d轴的预测电压得到PWM控制信号并输入至与永磁同步电机相连接的逆变器，以实现对永磁同步电机的驱动控制。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，建立的所述电流无差拍控制模型的公式如下：式如下：式中，L
S
为永磁同步电机的等效电感，R为永磁同步电机定子电阻，ω
r
为电机的机械转速，ψ
f
为永磁同步电机的转子磁链，i
q(k)
为永磁同步电机k时刻的q轴电流，i
d(k)
为永磁同步电机k时刻的d轴电流，u
q(k)
为永磁同步电机k时刻的q轴电压，u
d(k)
为永磁同步电机k时刻的d轴电压，u
q(k+1)
为永磁同步电机k+1时刻的q轴电流，u
d(k+1)
为永磁同步电机k+1时刻的d轴电流，i
qref
为永磁同步电机q轴电流的参考值，i
dref
为永磁同步电机d轴电流的参考值，T
S
是电流环的采样周期。3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，获取永磁同步电机q轴电流的参考值i
qref
包括如下步骤：获取永磁同步电机当前位置的位置数字信号和位置给定信号，并将所述位置给定信号转换为位置给定数字信号；确定位置环比例系数的初始值，获得位置环的比例系数，并基于所述位置环的比例系数、位置数字信号和位置给定数字信号进行比例运算，得到初始速度给定信号；对所述位置环进行前馈补偿，得到速度给定信号的前馈补偿量；将所述初始速度给定信号和速度给定信号的前馈补偿量叠加求和，得到速度给定信号ω
r*
；将所述位置数字信号进行微分，得到速度反馈信号；基于所述速度给定信号ω
r*
和速度反馈信号，利用PI控制器得到永磁同步电机q轴电流的参考值i
qref
。4.一种用于永磁同步电机电流环预测的控制系统，其特征在于，包括控制器、逆变器、位置传感器、电流电压采集电路和上位机；所述位置传感器用于采集永磁同步电机当前位置的位置模拟信号；所述电流电压采集电路用于采集永磁同步电机d、q轴的电流值与电压值；所述逆变器与所述永磁同步电机相连接，用于接收控制器输出的PWM控制信号，以实现对永磁同步电机的驱动控制；所述上位
机用于输出位置给定信号至控制器；所述控制器包括通过总线接口连接的FPGA控制模块和DSP控制模块其中，所述FPGA控制模块，用于将电流电压采集电路输出的d、q轴模拟电流信号和模拟电压信号转换为数字电流信号和数字电压信号，将位置传感器输出的位置模拟信号和上位机输出的位置给定信号转换为位置数字信号和位置给定数字信号，并将所述数字电流信号、数字电压信号、位置给定数字信号和位置数字信号输出至DSP控制模块；所述DSP控制模块，用于根据所述FPGA控制模块输出的位置数字信号和位置给定数字信号得到永磁同步电机q轴电流的参考值i...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩宇，张雪玲，孟祥适，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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