[发明专利]一种宽转速自适应调节的永磁同步电机控制方法

说明书

本发明涉及一种宽转速自适应调节的永磁同步电机控制方法，包括确定永磁同步电机的调速范围，并结合永磁同步电机的极对数将其转换为电转速的调速范围；确定旋转变压器解码芯片可配置的解码位数及不同位数可跟踪的最高电转速；分配电转速指令区间，并为各电转速指令区间指定旋转变压器解码芯片配置的解码位数；软件实时读取电转速指令，并判断电转速指令所处的区间；将读取的旋转变压器解码数值转换为永磁同步电机的转子位置角；通过矢量控制算法实现永磁同步电机的转速闭环控制的步骤。本发明在不改变控制器硬件的前提下，通过合理的软件配置一方面保证了转速闭环任务的顺利完成，另一方面保证了角度位置分辨率的最高化。

技术领域

本发明属于永磁同步电机控制领域，特别是涉及采用经典矢量控制算法的永磁同步电机控制领域，具体涉及一种宽转速自适应调节的永磁同步电机控制方法。

背景技术

近年来，永磁同步电机因其调速性能好、转矩脉动小等优点，在许多应用场合逐渐取代无刷直流电机，包括航空航天和军事装备中的控制系统、工业自动化系统、信息处理和计算机系统、医疗设备等。随着调速范围的不断加宽，永磁同步电机角度位置传感器的解码精度和高转速的矛盾逐渐显现。为此，急需开展宽转速自适应调节的永磁同步电机控制方法研究，以期在尽可能保证解码精度的前提下，满足永磁同步电机高转速的跟踪需求。

发明内容

本发明的目的是：提出一种宽转速自适应调节的永磁同步电机控制方法，以适应永磁同步电机的宽调速范围。

本发明采取的技术方案为，一种宽转速自适应调节的永磁同步电机控制方法，具体步骤包括：确定永磁同步电机的调速范围，并结合永磁同步电机的极对数将其转换为电转速的调速范围；确定旋转变压器解码芯片可配置的解码位数及不同位数可跟踪的最高电转速；分配电转速指令区间，并为各电转速指令区间指定旋转变压器解码芯片配置的解码位数；软件实时读取电转速指令，并判断电转速指令所处的区间；将读取的旋转变压器解码数值转换为永磁同步电机的转子位置角；通过矢量控制算法实现永磁同步电机的转速闭环控制的步骤。

具体控制步骤如下：

步骤1：确定永磁同步电机的调速范围，并结合永磁同步电机的极对数将其转换为电转速的调速范围；

步骤2：确定永磁同步电机控制器中的旋转变压器解码芯片可配置的解码位数及不同解码位数可跟踪的最高电转速；

步骤3：分配电转速指令区间，并为各电转速指令区间指定旋转变压器解码芯片配置的解码位数；

步骤4：软件实时读取电转速指令，并判断电转速指令所处的区间，根据区间值自动配置旋转变压器解码芯片的解码位数；

步骤5：结合步骤4中的解码位数，将读取的旋转变压器解码数值转换为永磁同步电机的转子位置角；

步骤6：利用步骤5中得到的永磁同步电机转子位置角，通过矢量控制算法实现永磁同步电机的转速闭环控制；

步骤7：重复步骤4～步骤6，直至永磁同步电机控制任务完成。

优选地，步骤1中所述永磁同步电机采用与永磁同步电机极对数相同的旋转变压器作为角度位置传感器。

优选地，步骤3中所述电转速指令区间的分配依据为不同解码位数可跟踪的最高电转速，将旋转变压器解码芯片配置为能够跟踪区间电转速的最高解码位数。

优选地，步骤5中所述将读取的旋转变压器解码数值转换为永磁同步电机的转子位置角时，不同解码位数对应的零位解码数值不同，零位解码数值由永磁同步电机A相绕组通上管，B、C相绕组通下管时读取旋转变压器解码芯片得到。

优选地，所述永磁同步电机控制方法适用于调速范围较宽的永磁同步电机控制器。所述方法实现了永磁同步电机宽转速范围的闭环跟踪。