[发明专利]一种永磁同步电机电流解耦控制方法及装置

权利要求书

1.一种永磁同步电机电流解耦控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：采集电机定子三相电流，经坐标变换获得电机在同步旋转坐标系下的d轴电流i_d和q轴电流i_q；

步骤二：将d轴电流i_d输入到第一改进型ESO，将q轴电流i_q输入到第二改进型ESO；

步骤三：第一改进型ESO输出d轴电流i_d的观测值和d轴扩张状态量f_d的观测值d轴电流i_d的观测值与电流指令值i_d^*比较后进行比例调节，输出d轴电压u_d，d轴扩张状态量f_d的观测值转换为电压量后与d轴电压u_d叠加形成d轴总电压，d轴总电压转换成电流返回给第一改进型ESO；所述第一改进型ESO中的误差观测函数为连续函数；

步骤四：第二改进型ESO输出q轴电流i_q的观测值和q轴扩张状态量f_q的观测值q轴电流i_q的观测值与电流指令值i_q^*比较后进行比例调节，输出q轴电压u_q，q轴扩张状态量f_q的观测值转换为电压量后与q轴电压u_q叠加形成q轴总电压，q轴总电压转换成电流返回给第二改进型ESO；所述第二改进型ESO中的误差观测函数为连续函数，第一改进型ESO以及第二改进型ESO中的误差观测函数表达式为其中，ffal(e,α,ρ)为误差观测函数，e为输出值与观测值的误差，α为非线性因子，ρ为误差增益系数；

步骤五：d轴总电压和q轴总电压均进行坐标反变换以及空间矢量脉宽调制，输出控制信号给逆变器，逆变器根据控制信号调整内部开关管的通断从而调整逆变器输出。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机电流解耦控制方法，其特征在于，所述步骤一包括：利用霍尔传感器采集电机定子A相电流i_a、定子B相电流i_b以及定子C相电流i_c，通过公式

进行坐标变换，获得电机在同步旋转坐标系下的d轴电流i_d和q轴电流i_q；

其中，θ为转子位置角，cos()为余弦函数，sin()为正弦函数。

3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机电流解耦控制方法，其特征在于，所述第一改进型ESO包括d轴模型，第二改进型ESO包括q轴模型，所述d轴模型为：

所述q轴模型为：

其中，ffal(e,α,ρ)为误差观测函数，且

e为输出值与观测值的误差；e_d为d轴输出值与观测值的误差；e_q为q轴输出值与观测值的误差；为的导数，为的导数，β₁、β₂、β₃、β₄为4个输出误差的增益；α₁、α₂、α₃、α₄为4个非线性因子；ρ₁、ρ₂、ρ₃、ρ₄为4个误差增益系数，b_d为d轴电感的倒数；b_q为q轴电感的倒数；为的导数，为的导数。

4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机电流解耦控制方法，其特征在于，所述电机的数学模型等效为：

其中，L_d为d轴电感，L_q为q轴电感，γ_d为d轴总和扰动，γ_q为q轴总和扰动，γ_d＝-f_d/b_d，γ_q＝-f_q/b_q。