[发明专利]永磁同步电机的控制系统、控制方法及无人飞行器

权利要求书

1.一种永磁同步电机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括坐标变换单元、控制单元、信号处理单元和逆变器；

所述坐标变换单元用于将三相定子电流I_a、I_b和I_c转换成d-q同步旋转坐标系下的实际定子电流I_d和I_q；

所述控制单元用于将给定定子电流I_dref和所述实际定子电流I_d计算输出给定d轴电压U_dref，所述给定定子电流I_dref＝0；

所述信号处理单元用于将所述给定d轴电压U_dref和给定q轴电压U_qref处理调制成控制信号，所述给定q轴电压U_qref的大小与永磁同步电机的给定转速ω_ref的大小相等；

所述逆变器用于将所述控制信号调制所述定子三相对称绕组的实际电流，并驱动所述永磁同步电机运行。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制系统，其特征在于，所述控制单元包括减法器和电流环积分分离PI调节器；所述减法器用于计算所述给定定子电流I_dref和所述实际定子电流I_d的差值；所述电流环积分分离PI调节器用于将所述差值进行比例、积分计算，得到所述给定d轴电压U_dref。

3.根据权利要求1或2所述的永磁同步电机的控制系统，其特征在于，所述信号处理单元包括Park逆变换单元和空间矢量调制器；所述Park逆变换单元用于将所述给定d轴电压U_dref和所述给定q轴电压U_qref转换成αβ两相静止坐标系下的电压分量U_α和U_β；所述空间矢量调制器用于对所述电压分量U_α和U_β计算处理，输出脉宽控制信号。

4.根据权利要求1或2所述的永磁同步电机的控制系统，其特征在于，所述坐标变换单元包括Clarke变换单元和Park变换单元；所述Clarke变换单元用于将三相定子电流I_a、I_b和I_c转换成αβ两相静止坐标系下的定子电流I_α和I_β；所述Park变换单元用于将所述定子电流I_α和I_β转换成d-q同步旋转坐标系下的定子电流I_d和I_q。

5.一种无人飞行器，包括机身和安装于所述机身上的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机包括如权利要求1-4中任一项所述的永磁同步电机的控制系统。

6.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

将三相定子电流I_a、I_b和I_c转换成d-q同步旋转坐标系下的实际定子电流I_d和I_q；

输入给定定子电流I_dref，并根据所述给定定子电流I_dref和所述实际定子电流I_d计算输出给定d轴电压U_dref，所述给定定子电流I_dref＝0；

输入给定q轴电压U_qref，并根据所述给定d轴电压U_dref和所述给定q轴电压U_qref处理调制成控制信号，所述给定q轴电压U_qref的大小与永磁同步电机的给定转速ω_ref的大小相等；

将所述控制信号调制所述永磁同步电机的定子三相对称绕组的实际电流，驱动所述永磁同步电机运行。

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括将所述永磁同步电机的控制系统进行标幺化。