【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及电机控制的，尤其涉及一种电机的矢量控制方法、装置和电机控制系统。
技术介绍
1、采用矢量控制装置控制电机运行在传动领域得到了很广泛的应用。其选择电机转子磁链矢量作为基准矢量，实现转矩和磁链的解耦，即电动机负载转矩的变化不影响磁链。控制装置将电机的定子电流分解为励磁电流分量和转矩电流分量两部分，仿照直流电动机的控制思路，通过控制定子电流的励磁电流分量来控制电动机的磁通，以及通过控制定子电流的转矩电流分量来控制输出转矩。
2、图1是相关技术提供的一种电机矢量控制系统结构图。如图1所示，电机矢量控制系统的输入(给定量)是角速度给定量ω*和磁通给定ψr*。同时电机矢量控制系统检测电机的角速度实际值ωm和定子电流实际值(ia，ib，ic)，其中，定子电流实际值定子电流实际值(ia，ib，ic)可以为电流传感器的三相电流实际值。检测到的角速度实际值ωm和定子电流实际值(ia，ib，ic)通过vm，im混合模型中的磁链观测变换获得励磁反馈电流id、转矩反馈电流iq和磁通反馈值ψr，励磁反馈电流id和转矩反馈电流iq作为电流闭环控制的反馈，磁通反馈值ψr作为磁通闭环控制的反馈。
3、转矩电流和励磁电流的调节是在同步旋转坐标系中进行的，两个电流调节器的输出即为定子电压矢量在同步旋转坐标系中两个坐标轴上的分量。在电机矢量控制系统控制电机工作的过程中，角速度给定量ω*以及作为反馈量的角速度实际值ωm通过pi调节器进行调节，前馈转矩tfeedforward对pi调节器输出的信号进行前馈补偿，然后根据磁通反馈值
4、在电机矢量控制系统控制电机m运行的过程中，主要通过输出转矩控制电机m的角速度，具体通过pi调节器调节输出转矩。此时输出转矩响应电机m的角速度的时间与负载特性以及pi调节器的pi参数相关。在一些工况情况下，例如为电机出现故障停机后再次起动或者旋转中再次起动时，电机矢量控制系统驱动电机运行后需要逐步调节才能输出合适的转矩驱动电机回复运行，调节时间过长，例如调节时间以秒基，容易出现角速度过低触发电机矢量控制系统联锁停机。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种电机的矢量控制方法、装置和电机控制系统，以提高电机的控制性能。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种电机的矢量控制方法，包括：
3、控制电机以恒定的加速度由第一角速度有载运行至第二角速度，并确定所述第一角速度至所述第二角速度的n个角速度的加速驱动转矩；其中，n为大于等于2的整数；
4、控制电机以所述n个角速度有载稳速运行，确定所述n个角速度的稳速驱动转矩；
5、基于电机的运动方程，根据所述加速驱动转矩和所述稳速驱动转矩确定前馈转矩曲线；
6、根据前馈转矩曲线采用矢量控制方法控制所述电机有载运行。
7、可选地，确定所述第一角速度至所述第二角速度的n个角速度的加速驱动转矩，包括：
8、基于所述矢量控制方法中的速度闭环调节方法确定所述n个角速度的加速驱动转矩。
9、可选地，控制电机以所述n个角速度有载稳速运行，确定所述n个角速度的稳速驱动转矩，包括：
10、控制电机分别以所述n个角速度有载稳速运行一定时间，确定所述n个角速度在所述一定时间内的做功量；
11、根据所述做功量和所述一定时间确定所述n个角速度的平均驱动转矩，并作为所述n个角速度的稳速驱动转矩。
12、可选地，确定所述n个角速度在所述一定时间内的做功量，包括：
13、基于所述矢量控制方法中的速度调节方法确定所述n个角速度在所述一定时间内的负载转矩；
14、根据所述负载转矩确定所述n个角速度在所述一定时间内的功率；
15、根据所述功率和所述一定时间确定所述n个角速度在所述一定时间内的做功量。
16、可选地，基于电机的运动方程，根据所述加速驱动转矩和所述稳速驱动转矩确定前馈转矩曲线，包括：
17、基于所述电机的运动方程，根据所述加速驱动转矩和所述稳速驱动转矩的差分确定所述n个角速度的前馈转矩；
18、根据所述n个角速度的前馈转矩拟合确定前馈转矩曲线。
19、可选地，根据所述n个角速度的前馈转矩拟合确定前馈转矩曲线，包括：
20、根据所述n个角速度的前馈转矩通过线性插值确定前馈转矩曲线。
21、可选地，根据前馈转矩曲线采用矢量控制方法控制所述电机有载运行，包括：
22、根据所述电机的实际转速和前馈转矩曲线确定前馈转矩；
23、根据所述前馈转矩采用矢量控制方法控制所述电机有载运行。
24、可选地，所述第二角速度为所述电机在当前工况下的最高运行角速度。
25、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电机的矢量控制装置，包括：
26、第一控制模块，用于控制电机以恒定的加速度由第一角速度有载运行至第二角速度，并确定所述第一角速度至所述第二角速度的n个角速度的加速驱动转矩；其中，n为大于等于2的整数；
27、第二控制模块，用于控制电机以所述n个角速度有载稳速运行，确定所述n个角速度的稳速驱动转矩；
28、确定模块，用于基于电机的运动方程，根据所述加速驱动转矩和所述稳速驱动转矩确定前馈转矩曲线；
29、第三控制模块，用于根据前馈转矩曲线采用矢量控制方法控制所述电机有载运行。
30、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电机控制系统，包括第二方面所述的电机的矢量控制装置。
31、本专利技术实施例的技术方案，通过控制电机以恒定的加速度由第一角速度有载运行至第二角速度，并确定第一角速度至第二角速度的n个角速度的加速驱动转矩，然后控制电机以n个角速度有载稳速运行，确定n个角速度的稳速驱动转矩，然后基于电机的运动方程，根据加速驱动转矩和稳速驱动转矩确定前馈转矩曲线，最后根据前馈转矩曲线采用矢量控制方法控制电机有载运行，从而可以根据电机的实时角速度选取相应的前馈转矩进行前馈补偿，使得变频器驱动电机拖动负载运行时可以直接输出准确度很高的驱动转矩，从而可以减少变频器的调节次数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机的矢量控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，确定所述第一角速度至所述第二角速度的n个角速度的加速驱动转矩，包括：
3.根据权利要求1所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，控制电机以所述n个角速度有载稳速运行，确定所述n个角速度的稳速驱动转矩，包括：
4.根据权利要求3所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，确定所述n个角速度在所述一定时间内的做功量，包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，基于电机的运动方程，根据所述加速驱动转矩和所述稳速驱动转矩确定前馈转矩曲线，包括：
6.根据权利要求5所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，根据所述n个角速度的前馈转矩拟合确定前馈转矩曲线，包括：
7.根据权利要求1所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，根据前馈转矩曲线采用矢量控制方法控制所述电机有载运行，包括：
8.根据权利要求1所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，所述第二角速度为所述电机在当前工况下的最高运行角速度。
9.一种电机的矢量控制装置，其特征在于，包括：
10.一种电机控制系统，其特征在于，包括权利要求9所述的电机的矢量控制装置。
...【技术特征摘要】
1.一种电机的矢量控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，确定所述第一角速度至所述第二角速度的n个角速度的加速驱动转矩，包括：
3.根据权利要求1所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，控制电机以所述n个角速度有载稳速运行，确定所述n个角速度的稳速驱动转矩，包括：
4.根据权利要求3所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，确定所述n个角速度在所述一定时间内的做功量，包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的电机的矢量控制方法，其特征在于，基于电机的运动方程，根据所述加速驱动转矩...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴放，李建伟，王宪坤，伍星，李彪，竺伟，张雪华，齐伦，陈腾飞，席大明，宋文科，田士蒙，陈同福，吴光傲，胡俊锋，董文辉，和富凯，
申请(专利权)人：山东核电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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