[发明专利]用于永磁同步电机闭环控制的装置

权利要求书

1.一种用于永磁同步电机的闭环控制的装置，其特征在于，包括：

电流采样恢复模块、闭环反馈控制模块、电压坐标逆转换模块及空间矢量脉宽调制模块；

其中，所述电流采样恢复模块，将两相电流模拟信号恢复为三相电流数字信号i_u、i_v、i_w；

所述闭环反馈控制模块，对所述三相电流数字信号i_u、i_v、i_w进行处理，从而得到两相转子电压v_d、v_q；

所述电压坐标逆转换模块，将所述两相转子电压v_d、v_q转换为正弦波形反馈控制电压；

所述空间矢量脉宽调制模块，对所述正弦波形反馈控制电压进行处理，生成控制永磁同步电机运转的六路开关信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流采样恢复模块包括：

第一相电流采样控制单元及第二相电流采样控制单元；

所述第一相电流采样控制单元，将永磁同步电机定子电流i_u模拟信号转成数字信号；

所述第二相电流采样控制单元，将永磁同步电机定子电流i_w模拟信号转成数字信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述闭环反馈控制模块包括：

电流坐标转换单元、力矩计算单元、速度估计单元、算术逻辑运算单元及比例积分调节器；

电流坐标转换单元，将永磁同步电机三相定子电流i_u、i_v、i_w进行坐标转换得到i_d、i_q；

力矩计算单元，在所述算术逻辑运算单元配合下，通过所述i_d、i_q计算电磁力矩T_e；

速度估计单元，在所述算术逻辑运算单元配合下，通过所述T_e进行速度和位置估计得到速度当前速度ω和当前转子位置θ；

比例积分调节器，在所述算术逻辑运算单元配合下，对所述速度ω与给定的速度ω_ref形成的速度反馈环进行调节，得到i_qref；对i_qref与坐标变换得到的i_q形成的电流反馈环进行调节，得到转子电压V_q；对采用i_dref＝0的控制方式，与反馈得到的i_d形成的电流反馈环进行调节，得到转子电压V_d；

所述i_q是电流在转子两相坐标系上的交轴分量；所述i_d是电流在转子两相坐标系上的直轴分量；所述V_d、V_q是空间矢量脉宽调制的输入值。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电流坐标转换单元包括：

第一电流坐标变换子单元及第二电流坐标变换子单元；

所述第一电流坐标变换子单元，将永磁同步电机三相定子电流i_u、i_v、i_w转换到两相静止坐标系电流i_α、i_β。

所述第二电流坐标变换子单元，将两相静止坐标系电流i_α、i_β转换到两相转子坐标系电流i_d、i_q。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述比例积分调节器包括：

第一比例积分调节子单元，对所述估算的速度ω与给定的速度ω_ref形成的速度反馈环进行调节，得到i_qref；

第二比例积分调节子单元，对i_qref与反馈得到的i_q形成的电流反馈环进行调节，得到转子电压V_q；

第三比例积分调节子单元，对采用i_dref＝0的控制方式，与反馈得到的i_d形成的电流反馈环进行调节，得到电压V_d。