一种永磁同步电机控制方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机控制方法，包括：步骤1、AD采样与保护；步骤2、给定转矩处理；步骤3、角度与速度处理；步骤4、电流变换；步骤5、MTPA计算；步骤6、电流环控制器计算；步骤7、PWM调制。本发明专利技术同时在线考虑了电机参数变化对电机控制的稳定性产生的影响，提高了永磁同步电机的控制精度和系统控制的抗干扰性能。同步电机的控制精度和系统控制的抗干扰性能。同步电机的控制精度和系统控制的抗干扰性能。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机控制方法


[0001]本专利技术涉及电机控制
，具体为一种永磁同步电机控制方法。

技术介绍

[0002]嵌入式永磁同步电机因其转子结构坚固，在大功率应用领域，比表贴式永磁同步电机具有更广的应用前景。牵引电动机输出的转矩精度、控制稳定性是衡量牵引系统性能的关键要素。
[0003]永磁同步电机是一种高阶、非线性、强耦合的多变量系统，同时永磁同步电机的数学模型在d
‑
q轴上存在交叉耦合，随着转速的增加，耦合电压的比例逐渐增大，耦合效应将变得越来越严重。并且，在大功率电力机车中，IGBT受牵引变流器散热条件的限制，开关频率被限制，采用异步调制的方式不能够满足控制系统的要求，需要采用分段调制的方式。分段调制将调制策略按照电机转速分为多段，因而控制算法中的参数需要随着开关频率和载波比的分段变化而进行调整，这些对大功率永磁同步电机的控制算法提出了更高的要求。
[0004]同时，永磁同步电机参数受定子铁芯饱和效应和温度变化影响较大，在电机运行时会发生一定的变化，且电机参数的准确性对电机输出的转矩精度和电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、AD采样与保护AD采样与保护中，采集电机相电流i
a
、i
b
的采样，完成母线电压u
dc
的采样；并根据保护阈值对电机相电流过流、母线电压过压、母线电压欠压进行保护；步骤2、给定转矩处理根据网络给定的转矩指令经过斜坡处理为步骤3、角度与速度处理通过对旋转变压器信号的检测，获得电机的转子位置信息θ，通过对位置信息θ做微分，得到电机转速信息ω
r
；步骤4、电流变换对采样得到的电机相电流i
a
、i
b
进行处理，三相定子电流i
a
、i
b
经过Clark变换得到定子电流i
α
、i
β
；定子电流i
α
、i
β
经过Park变换得到d
‑
q静止坐标系下电流i
d
、i
q
；步骤5、MTPA计算T
*e1
为MTPA查表模块的输入；给定的定子电流和为MTPA模块的输出；步骤6、电流环控制器计算电流环控制器包括电流解耦控制器和状态观测器；电流解耦控制器的输入参数有电流i
d
、i
q
、转速ω
r
，输出为和状态观测器的输入参数有电流i
d
、i
q
、转速ω
r
，输出为ΔU
d
和ΔU
q
；电流环控制器的输出有定子电压和和步骤7、PWM调制PWM调制的输入为u
dc
、ω
r
和转子位置信息θ，输出为6路PWM脉冲，驱动三相逆变器工作。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机控制方法，其特征在于：步骤6中，具体如下：A、状态观测器计算如下：dq坐标系下的永磁同步电机数学模型表示为：式中：u
d
、u
q
为d、q轴定子电压，R
s
是定子电阻，ω
r
是电机转子电角速度，L
d
、L
q
分别是电机定子d轴电感、定子q轴电感，i
d
、i
q
为d、q轴定子电流，ψ
f
是永磁体磁链；然而，永磁同步电机在运行的过程中，电机参数随着运行工况不断变化，从而导致参考模型与可调模型之间的模型失配，这时dq坐标系下的永磁同步电机数学模型表示为：
式中：ΔR
s
表示永磁同步电机在定子电阻R
s
参数变化时的扰动量，ΔL
d
表示永磁同步电机在定子电感L
d
参数变化时的扰动量，ΔL
q
表示永磁同步电机在定子电感L
q
参数变化时的扰动量，Δψ
f
表示永磁同步电机在永磁体磁链ψ
f
参数变化时的扰动量；由此导致了在dq坐标系下产生了扰动量ΔU
d
、ΔU
q
，即参数发生摄动时状态观测器的控制补偿量；从而重新构建含有控制补偿量的永磁同步电机电压方程为：选取i
d
、i
q
、ΔU
d
、Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞峰，于森林，詹哲军，王力，葸代其，路瑶，张巧娟，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：