[发明专利]虚拟电感自校正的永磁电机电流纹波扩频控制方法及系统

权利要求书

1.虚拟电感自校正的永磁电机电流纹波扩频控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)根据虚拟电感设定值，计算下一开关周期内三相电流变化率表达式；

(2)根据电流纹波期望值及步骤(1)中获得的下一开关周期内三相电流变化率表达式更新下一开关周期开关频率，计算下一开关周期内三相电流纹波特征拐点的预测值；

(3)在下一开关周期采样得到三相电流纹波特征拐点的采样值，并根据其与所述步骤(2)中获得的三相电流纹波特征拐点的预测值得到虚拟电感校正值；根据虚拟电感校正值更新虚拟电感设定值；

(4)重复所述步骤(1)-(3)，由此实现虚拟电感自校正与电流纹波扩频控制。

2.如权利要求1所述的虚拟电感自校正的永磁电机电流纹波扩频控制方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：

简化永磁电机数学模型，忽略定子绕组电阻、忽略定子绕组漏自感，将由永磁体磁链变化导致的运动反电势和由定子绕组的自感及互感变化导致的反电势作为稳态反电势，根据调制原理得到上桥臂开关占空比与稳态反电势的关系；

根据原始电感参数L_s0、L_s2和实时电感参数L_s0'、L_s2'定义虚拟电感L_V1、L_V2；

根据虚拟电感、转子位置、稳态反电势、直流母线电压和上桥臂开关状态列写电流方程和电压方程，得到下一开关周期内不同开关状态对应的三相电流变化率表达式。

3.如权利要求1所述的虚拟电感自校正的永磁电机电流纹波扩频控制方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：

(3.1)下一开关周期采样得到三相电流纹波特征拐点的采样值；

(3.2)根据所述步骤(3.1)中得到的三相电流纹波特征拐点的采样值与所述三相电流纹波特征拐点的预测值，通过虚拟电感解耦函数分别得到反馈解耦函数值F_v1m、F_v2m与预测解耦函数值F_v1c、F_v2c；

(3.3)将所述步骤(3.2)中得到的反馈解耦函数值F_v1m、F_v2m与预测解耦函数值F_v1c、F_v2c作差，经比例积分控制器得到虚拟电感校正值，根据虚拟电感校正值更新所述步骤(1)中的三相电流变化率表达式。

4.如权利要求3所述的虚拟电感自校正的永磁电机电流纹波扩频控制方法，其特征在于，所述步骤(3.1)具体包括：

在一个开关周期内，于变换器每相上桥臂开关动作时采样ABC三相电流；

将开关周期内电流基波看作线性变化，通过所述三相电流采样值得到该开关周期内基波电流线性表达式；

将各三相电流采样值与对应时刻的基波电流值作差，得到三相电流纹波特征拐点的采样值。

5.如权利要求3所述的虚拟电感自校正的永磁电机电流纹波扩频控制方法，其特征在于，所述步骤(3.2)具体包括：

根据得到的三相电流纹波与虚拟电感的关系，推导虚拟电感解耦函数；

分别将三相电流纹波特征拐点的采样值、三相电流纹波特征拐点预测值作为输入，通过虚拟电感解耦函数求解出反馈解耦函数值F_v1m、F_v2m与预测解耦函数值F_v1c、F_v2c。