[发明专利]一种混合励磁同步电机非线性逆推跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种混合励磁同步电机非线性逆推跟踪控制方法，具体按照以下步骤实施：从电机主电路采集信号，送入控制器处理；对电机进行准确初始位置检测，得出转子位置角和角速度；将采集的三相电流变换到d‑q坐标系下；将角速度跟踪误差、角速度和直流母线电压送入速度逆推跟踪控制器，判断电机运行区间，计算电机在不同运行区间的参考值；将电流跟踪误差和角速度输入电流逆推跟踪控制器计算得到参考值；最后驱动主功率变换器和励磁功率变换器。本发明混合励磁同步电机非线性逆推跟踪控制方法系统设计简单，减少了系统可调节参数，使电机转矩波动更小，提高了电机的动态响应能力，充分发挥了混合励磁同步电机低速大转矩和宽调速范围的优点。

主权项

一种混合励磁同步电机非线性逆推跟踪控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、从电机主电路分别采集如下信号：相电流ia、ib和励磁电流if、直流母线电压Udc和励磁电压Uf，将采集到的相电流ia、ib和励磁电流if、直流母线电压Udc和励磁电压Uf经电压跟随、滤波、偏置及过压保护后送入控制器处理，对电机进行准确初始位置检测，从电机编码器上采集转速和转子位置角，送入控制器计算得出角速度ωr和转子位置角θ；步骤2、对步骤1得到的相电流ia、ib进行A/D转换，随后再经帕克变换得到两相旋转坐标系下的定子直轴电流id和交轴电流iq；步骤3、将给定角速度ωrref与步骤1得到的角速度ωr比较，得到角速度偏差eω，将角速度偏差eω、角速度ωr和直流母线电压Udc分别输入速度逆推跟踪控制器，判断混合励磁同步电机运行区域：当角速度ωr小于弱磁基速时，混合励磁同步电机运行于低速区；当角速度ωr大于弱磁基速时，混合励磁同步电机运行于高速区；步骤4、根据步骤3中混合励磁同步电机运行区域进行选择执行，当混合励磁同步电机运行于低速区时，只需执行步骤a；当混合励磁同步电机运行于高速区，只需执行步骤b；步骤a.混合励磁同步电机运行于低速区，基于非线性逆推跟踪控制原理，计算d轴电流参考值idref、q轴电流参考值iqref和励磁电流参考值ifref；步骤b.混合励磁同步电机运行于高速区，基于非线性逆推跟踪控制原理，计算d轴电流参考值idref、q轴电流参考值iqref和励磁电流参考值ifref；步骤5、利用步骤4得到的d轴电流参考值idref、q轴电流参考值iqref和励磁电流参考值ifref、步骤2得到的定子直轴电流id和交轴电流iq以及步骤1中励磁电流if、角速度ωr，计算d轴电压参考值udref、q轴电压参考值uqref和励磁电压参考值ufref；步骤6、将步骤5得到的d轴电压参考值udref和q轴电压参考值uqref进行旋转正交‑静止两相变换后得到静止两相坐标系下的α轴电压uα和β轴uβ，将α轴电压uα和β轴电压uβ送入SVPWM模块后输出6路PWM信号，6路PWM信号驱动主功率变换器；同时将步骤3得到的速度跟踪误差eω和步骤5得到的励磁电压参考值ufref分别送入PWM模块后输出4路PWM信号，4路PWM信号驱动励磁功率变换器。