[发明专利]一种综合利用三相电流与dq电流的电机驱动方法及系统

权利要求书

1.一种综合利用三相电流与dq电流的电机驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100，采样三相交流永磁同步电机的三相电流实际值；

S100中，对电机三相定子电流进行采样获得实际三相定子电流i_abc，还对电机编码器进行采样获得转子角度；

S200，根据设定或根据外环伺服控制器得到d-q轴电流的指令值，通过Park逆变换将d-q轴电流指令值转换成三相定子电流的指令值，并将三相定子电流的指令值与采样反馈回来的三相电流实际值相比较得到第一偏差项；

S300，将第一偏差项计算得到电流误差值；

S400，生成由三相电流误差值决定的电机各相功率器件的开关状态控制指令；

S400中，采用滞环比较器生成由三相电流误差值决定的电机各相功率器件的开关状态控制指令X_abc；

其中，滞环比较器的输出在0和1两个值之间切换，当输出为1时，滞环比较器的输出一直保持，直到输入低于比较器下限-Δv/2的值为止；输出为0时，滞环比较器的输出一直保持，直到输入高于比较器上限Δv/2的值为止；

S500，获得三相电流实际值进行Park变换并与d轴和q轴的电流指令值比较得到第二偏差项；

S600，对第二偏差项求模；

S700，选择并生成电机各相功率器件的开关状态控制指令；

S700中，采用开关函数来选择并生成电机各相功率器件的开关状态控制指令；所述的开关函数如下：

其中，000 or 111表示电机各相功率器件的上桥全部断开下桥全部导通或上桥全部导通下桥全部断开，Δq为开关函数引入的一个正常数，作为开关阈值；

S800，根据生成的控制指令输出到电机各相功率器件。

2.根据权利要求1所述的一种综合利用三相电流与dq电流的电机驱动方法，其特征在于，S200中，对电机q轴指令电流值i_q^*以及d轴指令电流i_d^*结合转子角度来进行坐标变换得到电机定子三相电流指令值i_abc^*；采样得到的电机三相定子电流i_abc与得到的电机定子三相电流指令值i_abc^*相比较，得到第一偏差项Δi_abc：

Δi_abc＝i_abc^*-i_abc。

3.根据权利要求1所述的一种综合利用三相电流与dq电流的电机驱动方法，其特征在于，S300中，将第一偏差项Δi_abc与其积分值相加得到电流误差值：

e_abc＝Δi_abc+λ∫Δi_abcdt

式中λ为控制器所需设定的积分系数，t表示时间。

4.根据权利要求1所述的一种综合利用三相电流与dq电流的电机驱动方法，其特征在于，S500中，根据电机三相定子电流i_abc，并结合转子角度来进行坐标变换得到d-q轴的电流采样值i_dq。

5.根据权利要求1所述的一种综合利用三相电流与dq电流的电机驱动方法，其特征在于，S600中，将得到的d-q轴电流采样值i_dq与d-q轴电流指令值i_dq^*相比较，得到第二偏差项：Δi_dq＝i_dq^*-i_dq。

6.根据权利要求1所述的一种综合利用三相电流与dq电流的电机驱动方法，其特征在于，开关状态控制指令每相输出的1或者0的值来控制相对应功率器件的开关状态，从而使电机定子三相电流实际值使得i_dq跟踪指令值i_dq^*。

7.一种用于实现权利要求1至6任一项所述的方法的综合利用三相电流与dq电流的电机驱动系统，其特征在于，包括：电机电角度检测模块、第一坐标变换模块、PI调节器模块、滞环比较器模块、第二坐标变换模块、求模模块、开关函数模块和智能功率模块；

所述的电机电角度检测模块，用于采样三相交流永磁同步电机的转子电角度，并将三相电流实际值反馈给第一坐标变换模块和第二坐标变换模块；

所述的第一坐标变换模块，用于根据设定或根据外环伺服控制器得到d-q轴电流的指令值，进而得到三相定子电流的指令值，并将三相定子电流的指令值与采样反馈回来的三相电流实际值相比较得到第一偏差项；

所述的PI调节器模块，用于将第一偏差项计算得到电流误差值；

所述的滞环比较器模块，用于生成由三相电流误差值决定的电机各相功率器件的开关状态控制指令；

所述的第二坐标变换模块，获得三相电流实际值与d轴和q轴的电流指令值比较得到第二偏差项；

所述的求模模块，用于对第二偏差项求模；

所述的开关函数模块，用于选择并生成电机各相功率器件的开关状态控制指令；

所述的智能功率模块，用于根据生成的控制指令作用到电机各相功率器件。