[发明专利]一种永磁同步电机速度环的控制系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机速度环的控制系统，其特征在于，包括由比例积分调节器、复合前馈单元和加法器形成的速度控制器，所述速度控制器连接有电流环；永磁同步电机的给定速度与反馈速度的误差值经所述比例积分调节器处理后的输出构成所述加法器的第一输入，永磁同步电机的给定速度经所述复合前馈单元处理后的输出构成所述加法器的第二输入；所述第一输入和第二输入构成所述加法器的输出，将所述加法器的输出作为所述速度控制器的输出并输入到所述电流环以对永磁同步电机进行速度控制；

所述复合前馈单元配置有用于确定永磁同步电机速度环控制结构的线性传递函数f(s)＝k₁s+k₀，其中，k₁和k₀代表控制参数；

当k₁＝0，k₀＝-K_p时，复合前馈单元的形式为-K_p，比例积分调节器、复合前馈单元和加法器形成IP控制结构，IP控制结构的前向通道为积分环节，反馈信号通过比例放大取负后叠加到前向通道；

当k₁＝0，k₀＝0时，复合前馈单元的形式为0，比例积分调节器和加法器形成比例积分控制结构；

当k₁＝0，-K_pk₀0时，比例积分调节器、复合前馈单元和加法器之间形成伪微分反馈控制；

当0k₁1/K，k₀＝0时，比例积分调节器、复合前馈单元和加法器之间形成模型跟踪控制。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机速度环的控制系统，其特征在于，对于给定的永磁同步电机应用场景，给定k₁和k₀的取值以固定速度控制器结构。

3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机速度环的控制系统，其特征在于，对于给定的永磁同步电机应用场景，随时间调整k₁和k₀的取值变化以进行速度控制器结构的切换。

4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机速度环的控制系统，其特征在于，所述速度控制器在微控制芯片或DSP中采用数字控制方式，微控制芯片或DSP周期采集永磁同步电机相电流和电机转子位置，通过转子位置信息获得电机速度反馈信号。