[发明专利]面向变负载超高速磨削的同步电主轴加加速强磁控制方法

权利要求书

1.一种面向变负载超高速磨削的同步电主轴加加速强磁控制方法，其特征为实施步骤包括：

1)闭环获取同步电主轴的d轴电流预期指令值和q轴电流预期指令值

2)将d轴电流实际值i_d与d轴电流预期指令值比较得到的误差作为PI控制器的输入信号，经比例积分控制得到d轴电压指令值将q轴电流实际值i_q与q轴电流预期指令值比较得到的误差作为PI控制器的输入信号，经比例积分控制得到q轴电压指令值

3)根据d轴电压指令值q轴电压指令值及测得的同步电主轴的实际转子位置θ，通过d,q两相旋转坐标系到u,v,w三相静止坐标系变换，得到三相静止坐标系中u相电压预期指令值v相电压预期指令值和w相电压预期指令值

4)将三相静止坐标系中u相电压预期指令值u相电压实际值v_u的误差信号作为u相功率开关IGBT的控制信号、将物理坐标系v相电压预期指令值v相电压实际值v_v的误差信号作为v相功率开关IGBT的控制信号、将物理坐标系w相电压预期指令值w相电压实际值v_w的误差信号作为w相功率开关IGBT的控制信号，对PWM Inverter驱动器的u相、v相、w相的实际输出电流i_u、i_v和i_w进行矢量控制，且在进行矢量控制过程中，不断增大q轴电流预期指令值并降低d轴电流预期指令值使得电机内功率因数角β不断减小。

2.根据权利要求1所述的面向变负载超高速磨削的同步电主轴加加速强磁控制方法，其特征为所述步骤1)的详细步骤包括：

1.1)将同步电主轴的预期速度指令值ω^*、实际速度ω的误差作为PI控制器的输入信号，通过PI控制器进行PI补偿控制得到q轴电流参考值i_q-ref.；

1.2)将所述q轴电流参考值i_q-ref.通过电流限幅器得到q轴电流预期指令值

1.3)根据所述q轴电流预期指令值和测得的实际速度ω通过参数辨识控制器对电流变化敏感的q轴电感L_q进行在线识别，得到永磁同步电机的q轴电感L_q；

1.4)根据q轴电流预期指令值测得的实际速度ω和识别永磁同步电机的q轴电感L_q计算得到同步电主轴的d轴电流预期指令值

1.5)根据测得的同步电主轴的实际电流i_u,i_v和i_w和转子位置信号θ，通过u,v,w三相静止坐标系到d,q两相旋转坐标系变换，得到d轴电流实际值i_d和q轴电流实际值i_q。

3.根据权利要求2所述的面向变负载超高速磨削的同步电主轴加加速强磁控制方法，其特征为，所述步骤4)中不断增大q轴电流预期指令值具体是指不断增大q轴电流参考值 i_q-ref.。

4.根据权利要求3所述的面向变负载超高速磨削的同步电主轴加加速强磁控制方法，其特征为，所述步骤1.3)的详细步骤包括：

1.3.1)预先通过实验测得同步电主轴在不同工况下q轴磁化曲线，所述q轴磁化曲线中包含不同q轴电流预期指令值和实际速度ω对应的q轴电感L_q数据取值表，将所述不同q轴电流预期指令值和实际速度ω对应的q轴电感L_q数据取值表嵌入参数辨识控制器；

1.3.2)将所述q轴电流预期指令值和测得的实际速度ω输入参数辨识控制器，通过所述参数辨识控制器采用二元查表或插值法进行在线识别，得到所述q轴电流预期指令值和测得的实际速度ω对应的q轴电感L_q。