一种高速电机电流源逆变器解耦控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速电机电流源逆变器解耦控制方法及系统。本发明专利技术首先在高速电机转速

【技术实现步骤摘要】
一种高速电机电流源逆变器解耦控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电机控制技术，尤其涉及一种高速电机电流源逆变器解耦控制方法及系统。

技术介绍

[0002]在交流传动系统中通常由传统变频器驱动，而传统变频器性能有限，难以满足更高性能场合的电机驱动，尤其在高速电机驱动系统中，因此采用电流源逆变器可以很好地抑制输出电流纹波大的问题，减小转矩脉动，从而减小电机转子损耗和电机发热。但在电流源逆变器高速电机驱动系统中存在以下问题：一方面，系统的控制对象由一阶变为二阶，存在谐振问题，调节器参数难以设计，增加电机的控制难度；另一方面，在矢量控制系统中，坐标变换会使电容同样发生交直轴间的耦合，尤其电机工作在在高转速下耦合会进一步加剧，采用复矢量解耦可以解决高速电机在低速工况下的耦合问题，但在高速工况下会出现解耦失效系统失稳的现象。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种设计更简单、稳定性更高的高速电机电流源逆变器解耦控制方法及系统。
[0004]技术方案：本专利技术所述的高速电机电流源逆变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速电机电流源逆变器解耦控制方法，其特征在于该方法包括：(1)对电机转子的位置信号进行采样，经处理得到当前位置的位置信息和实时转速，并将实时转速和给定转速的差值输入转速调节器，得到电机的交轴电流参考值；(2)对电机定子的三相电流、电压进行采样，并根据当前位置信息对采样信号进行坐标变换，得到电机的交、直轴电流反馈量和交、直轴电压反馈量；(3)将电机的交轴电流反馈量与交轴电流参考值的差值、以及直轴电流反馈量与零参考电流的差值输入电流调节器，得到交轴电压参考值和直轴电压参考值；(4)将电机的交、直轴电流反馈量分别乘以预设阻尼系数，并分别对交、直轴电压参考值进行负反馈修正，得到基于定子电流反馈的有源阻尼修正交、直轴参考电压；(5)将交轴电压反馈量与有源阻尼修正交轴参考电压的差值输入电压调节器，得到滤波电容交轴电流参考值，将直轴电压反馈量与有源阻尼修正直轴参考电压的差值输入电压调节器，得到滤波电容直轴电流参考值；(6)将滤波电容交、直轴电流参考值分别对应与电机的交、直轴电流反馈量相加得到逆变器的交、直轴电流参考值，并经过Park反变换得到调制逆变器所需电流的幅值与相位；(7)根据调制逆变器所需电流的幅值和相位以及当前位置信息，结合空间矢量脉宽调制技术，得到开关信号，从而驱动调节逆变器电流幅值相位；(8)重复步骤(1)至步骤(7)，实现实时的逆变器电流幅值、相位调节跟踪。2.根据权利要求1所述的高速电机电流源逆变器解耦控制方法，其特征在于：所述位置信号的采样通过位置传感器或位置估计算法实现。3.根据权利要求1所述的高速电机电流源逆变器解耦控制方法，其特征在于：步骤(4)具体包括：(4
‑
1)将电机的交轴电流反馈量乘以预设阻尼系数，并与交轴电压参考值相减，得到基于定子电流反馈的有源阻尼修正交轴参考电压；(4
‑
2)将电机的直轴电流反馈量乘以预设阻尼系数，并与直轴电压参考值相减，得到基于定子电流反馈的有源阻尼修正直轴参考电压。4.根据权利要求1所述的高速电机电流源逆变器解耦控制方法，其特征在于：所述电流调节器具体为具有复矢量积分调节的比例积分调节器中的一种，传递函数为：k
p
+k
i
/s+jk
a
/s式中，k
p
为比例增益系数、k
i
为积分增益系数、k
a
为复矢量解耦系数、j为复矢量单位；其中，电流调节器将交轴电流参考值和交轴电流反馈值的差值经过比例积分调节后输出第一比例积分调节值，将直轴电流参考值和直轴电流反馈值的差值与复矢量解耦系数相乘后再经积分调节输出交轴的复矢量解耦项，再将第一比例积分调节值和交轴的复矢量解耦项相加得到交轴电压参考值，以及将直轴电流参考值和直轴电流反馈值的差值经过比例积分调节后输出第二比例积分调节值，将交轴电流参考值和交轴电流反馈值的差值与复矢量解耦系数相乘后再经积分调节输出直轴的复矢量解耦项，再将第二比例积分调节值和直轴的复矢量解耦项相加得到直轴电压参考值。5.根据权利要求1所述的高速电机电流源逆变器解耦控制方法，其特征在于：所述位置信息具体为位置的角度信息。6.一种高速电机电流源逆变器解耦控制系统，其特征在于该系统包括：
位置采集模块，用于对电机转子的位置信号进行采样和处...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓琳，严廷雄，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：