[发明专利]一种永磁同步电机驱动系统的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机控制系统，具体地说是一种永磁同步电机驱动系统的控制方法。

背景技术

永磁同步电机(简称PMSM)具有效率高、功率密度高、转矩输出大脉动小、动态响应快、调速范围宽等优点，目前在电动汽车电驱动系统领域得到了广泛应用。

受永磁材料特性及永磁同步电机驱动系统运行工况的影响，永磁同步电机的d轴电感参数和q轴电感参数在整个运行区域一般不会保持恒定，尤其是在永磁同步电机驱动系统的某些工况条件下运行时，磁路容易出现饱和及交叉饱和的现象，导致电感参数的非线性变化。

电机速度控制实质上是通过控制电磁转矩实现的，在已知电机电感参数的前提下，改变永磁同步电机定子电流矢量的空间幅值及相位就可以控制电磁转矩。而现有永磁同步电机驱动系统在设计其核心控制算法时，为了简化计算及方便实时控制，通常假定电机电感参数固定不变，或仅考虑了单轴磁路饱和影响，而忽略了d轴和q轴之间的磁路饱和及交叉饱和的影响，势必会直接影响电动机输出转矩性能，从而导致永磁同步电机驱动系统的控制整体性能下降。

而通常采用实验的方法来改善永磁同步电机的输出转矩性能，需要采集大量的实验样本，过程繁琐且费时费力，使得永磁同步电机驱动系统的控制受到了局限。

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的不足之处，提供一种省时简便的永磁同步电机驱动系统的控制方法，在磁路出现饱和及交叉饱和的现象时，利用计及磁路饱和及交叉饱和的电流指令变换器实现了最大转矩电流比控制和弱磁控制，有效地提高了永磁同步电机的同等电流下的转矩输出能力和最高转速，从而提高了永磁同步电机驱动系统的控制性能。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种永磁同步电机驱动系统的控制方法，所述永磁同步电机驱动系统的组成包括：逆变器、永磁同步电机、电压传感器、电流传感器、位置传感器和处理器模块；其特点是所述控制方法按如下过程进行：

步骤一、获得定子a相电流i_a和定子b相电流i_b、转子实际位置角θ_r、实际速度ω_r以及直流电压U_dc：

根据由所述电流传感器检测到的定子a相电流i_a和定子b相电流i_b以及根据由所述位置传感器检测到的转子实际位置角θ_r，利用式（1）分别获得转子同步旋转坐标系下的定子实际的d轴电流i_d和q轴电流i_q，