[发明专利]一种CMG框架永磁同步电机的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种CMG框架永磁同步电机的控制系统，其特征在于：该控制系统包括全桥驱动电路模块、电流采集模块、三相/两相坐标变换模块、两相旋转坐标变换模块、第一差分模块、励磁电流比例积分调节模块、两相旋转坐标反变换模块、空间矢量脉宽调制生成模块、转速计算模块、第二差分模块、位置环比例微分调节模块、速度前馈模块、第三差分模块、转速环滑模控制模块、位置前馈模块、高速转子扰振自适应前馈补偿模块、累加模块、永磁同步电机及测角模块；

测角模块测量得到永磁同步电机的实际机械角度θm和电角度θe，并将实际机械角度θm输出给第二差分模块和转速计算模块，将电角度θe输出给两相旋转坐标变换模块和两相旋转坐标反变换模块；

电流采集模块采集永磁同步电机的A相电流iA和B相电流iB后，电流采集模块将电流iA和iB输出给三相/两相坐标变换模块，三相/两相坐标变换模块将接收到的电流iA和iB进行三相/两相坐标变换后输出两相静止坐标系下的电流iα和iβ给两相旋转坐标变换模块，两相旋转坐标变换模块同时接收由测角模块输出的永磁同步电机电角度θe；两相旋转坐标变换模块对接收到的电流iα和iβ以及电角度θe进行两相旋转坐标变换后输出d-q坐标系下的励磁电流id给第一差分模块，第一差分模块同时接收到电流设定值且d-q坐标系下的励磁电流id和在第一差分模块中进行差分得到后将差分结果输出给励磁电流比例积分调节模块，励磁电流比例积分调节模块对接收到的差分结果进行比例积分调节后输出d轴电压控制信号给两相旋转坐标反变换模块；

第二差分模块接收由测角模块测量得到的永磁同步电机的实际机械角度θm以及永磁同步电机的设定机械角度值并对实际机械角度θm和设定机械角度值进行差分，得到位置偏差值并输出给位置环比例微分调节模块和位置前馈模块，位置环比例微分调节模块对接收到的位置偏差值进行比例微分调节后输出转速环转速设定信号给第三差分模块；

转速计算模块根据测角模块测量得到的永磁同步电机的实际机械角度θm计算得到永磁同步电机实际转速ωm并输出给第三差分模块；

第三差分模块对接收到的转速环转速设定信号和永磁同步电机实际转速ωm进行差分，得到转速偏差值第三差分模块将转速偏差值分别输出给转速环滑模控制模块、速度前馈模块和高速转子扰振自适应前馈补偿模块；

转速环滑模控制模块对接收到的转速偏差值进行滑模控制运算得到电机q轴电压控制信号uq1，然后输出给累加模块；

高速转子扰振自适应前馈补偿模块对接收到的转速偏差值进行自适应前馈补偿运算得到电机q轴电压控制信号uq2，然后输出给累加模块；

位置前馈模块对接收到的位置偏差值进行比例运算得到电机q轴电压控制信号uq3，然后输出给累加模块；

速度前馈模块对接收到的转速偏差值进行比例运算得到电机q轴电压控制信号uq4，然后输出给累加模块；

累加模块对接收到的电机q轴电压控制信号uq1、uq2、uq3、uq4进行累加计算后输出电机q轴控制电压给两相旋转坐标反变换模块；

两相旋转坐标反变换模块对接收到的电角度θe、d轴电压控制信号和电机q轴控制电压进行两相旋转坐标反变换后输出α-β坐标系下的控制电压和给空间矢量脉宽调制生成模块，空间矢量脉宽调制生成模块对接收到的α-β坐标系下的控制电压和进行空间矢量脉宽调制信号生成后输出调制信号SVPWM给全桥驱动电路模块，全桥驱动电路模块根据接收到的调制信号SVPWM对永磁同步电机进行控制。