[发明专利]一种永磁同步电机电流环控制方法及装置

说明书

本发明提供一种永磁同步电机电流环控制方法及系统，该方法包括：分别获取电机电感直轴和交轴的上下界，计算控制器参数限幅器D轴和Q轴的比例控制参数范围；将电感标称值对应的比例控制参数作为控制器初始参数进行电流环控制；获取电流控制误差、指令周期内电流最大超调量和电流上升时间，基于控制器参数自适应律计算控制器参数修正量；根据参数修正量计算下一周期控制器参数，对控制器参数经限幅器处理后作为控制器参数进行电流环控制；将电流环控制输出进行坐标变换得到UVW三相指令电压信号，经SVPWM发波生成功率开关控制信号控制电机。通过该方案不仅可以避免控制器参数调试复杂、耗时问题，而且可以对指令电流跟踪控制，保证电机输出转矩平稳。

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及一种永磁同步电机电流环控制方法及系统。

背景技术

永磁同步电机(PMSM)系统具有非线性、各变量强耦合的特点。主流的控制方式是基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术使永磁同步电机的磁链、电压和电流解耦为励磁分量和交轴分量实现的，而对于PI电流调节，在设计时，由于忽略了PMSM运动电动势带来的d、q轴电压交叉耦合的影响，以及电机运行过程中无法适应直轴、交轴电感Ld和Lq的变化，导致控制器参数整定调试复杂且耗时较长，在高性能的伺服应用中，这种PI电流调节器的电流跟随性能不理想，电流波动较大，导致转矩脉动较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种永磁同步电机电流环控制方法及系统，用于解决PI电流调节中控制器参数调试复杂、耗时长，且电流波动大的问题。

在本发明实施例的第一方面，提供了一种永磁同步电机电流环控制方法，包括：

分别获取电机电感直轴和交轴的上下界，根据直轴、交轴的上下界计算控制器参数限幅器D轴和Q轴的比例控制参数范围；

将电感标称值对应的比例控制参数作为控制器初始参数进行电流环控制；

获取电流控制误差、指令周期内电流最大超调量和电流上升时间，基于控制器参数自适应律计算控制器参数修正量；

根据所述参数修正量计算下一周期控制器参数，对比例控制参数范围外的控制器参数经限幅器处理后作为控制器参数进行电流环控制；

将电流环控制输出进行坐标变换得到UVW三相指令电压信号，经SVPWM发波生成功率开关控制信号控制电机。

在本发明实施例的第二方面，提供了一种永磁同步电机电流环控制系统，包括：

自适应调整模块，用于获取电流控制误差、指令周期内电流最大超调量和电流上升时间，基于控制器参数自适应律计算控制器参数修正量，根据所述参数修正量计算下一周期控制器参数；

限幅器，用于对比例控制参数范围外的控制器参数进行限幅处理，并将限幅后的控制器参数作为电流环控制信号；

其中，所述比例控制参数范围是根据直轴、交轴的上下界计算得到；

控制模块，用于基于初始控制器参数或自适应调整后的控制器参数，对电流环控制信号进行坐标变换得到UVW三相指令电压信号，经SVPWM发波生成功率开关控制信号控制电机。

在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。

在本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。