[发明专利]永磁同步电机矢量控制死区补偿方法及系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机矢量控制死区补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)永磁同步电机三相电流计算；

2)永磁同步电机电角度预测；

3)电流过零点判断；

4)电机死区补偿值计算；

所述步骤1)具体为：

步骤11:坐标变换，由三相电流i_a,b,c变换到静止坐标两相电流i_α，β，再由静止坐标两相电流i_α，β变换到旋转坐标两相电流i_d,q:

其中，θ为电机电角度；

步骤12：自适应滤波，把正弦变化的三相交流信号通过上述式(1)转化成两项直流信号后，采用自适应滤波器，分离出检测信号的直流分量具体实现如下：

其中，ω为权系数，i_d，q为三相电流在两相旋转坐标下的电流值；

权系数ω采用以下的迭代修正算法：

ω(t)＝ω(t-1)+2γe(t-1)i_d，q(t-1) (3)

其中，γ为学习系数，e(t-1)为t-1时刻的信号误差，定义如下：

其中，为旋转坐标下的两相电流设定信号；

根据上述式(2)、(3)和(4)，则可以得出旋转坐标下经过自适应滤波后的直流分量

步骤13:坐标反变换，把上述经过滤波后的直流分量映射到两相静止坐标，然后再变换到原来的三相电流，具体变换矩阵如下：

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机矢量控制死区补偿方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：

步骤21：计算电角速度，根据安装伺服电机的编码器可以检测到伺服电机的实时运行角度θ，则可以根据下式计算伺服电机的角速度v：

其中，T为采样周期，Δθ为采样周期的电机角度变化值；

根据下式，则可以计算出伺服电机的电角速度v_e

其中，p是电机极对数；

步骤22:计算电角加速度，再根据下式计算出电机角加速度a：

然后，对上式进而低通滤波，得到滤波后的电角加速度具体方法如下：

其中，0＜ω＜1为滤波系数；

步骤23:预测下一个周期的电角度根据下式进行预算：

3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机矢量控制死区补偿方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：

根据式(10)，则可建立如下的过零点判据1：

当电机顺时针旋转时，有：

如果且则A相电流由正向负过零点；

如果θ(t)＜π且则A相电流由负向正过零点；

如果且则B相电流由正向负过零点；

如果且则B相电流由负向正过零点；

如果且则C相电流由正向负过零点；

如果且则C相电流由负向正过零点；

当电机逆时针旋转时，有

如果且则A相电流由负向正过零点；

如果θ(t)＜π且则A相电流由正向负过零点；

如果且则B相电流由负向正过零点；

如果且则B相电流由正向负过零点；

如果且则C相电流由负向正过零点；

如果且则C相电流由正向负过零点；

根据上述式(5)，可以得出以下判据2：

如果则A相电流在零点附近；

如果则B相电流在零点附近；

如果则C相电流在零点附近；

其中，δ为零点电流误差阀值；

只要当前采样周期的三相电流以及电角度同时满足上述判据1和判据2，则认为当前周期为死区补偿时间。