[发明专利]离散域复矢量建模的永磁同步电机无差拍控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种离散域复矢量建模的永磁同步电机无差拍控制系统及方法，其特征是，包括永磁同步电机、编码器、abc‑dq坐标转换单元、转速外环PI控制器、电流无差拍控制器、dq‑αβ坐标转换单元、SVPWM调制模块、逆变器。本发明所达到的有益效果：在电流预测模型建模过程中，将逆变器和电机看作一个整体建模，考虑了逆变器的延迟作用，所建模型较传统电流预测模型更为准确；在无差拍控制器中加入了电流误差积分补偿模块，使得定子电流控制静差得到了很大改善，最终实现了无差拍控制在低开关频率下控制良好的目的，结果显示电机转速和定子电流控制良好，电机定子电流控制静差较小，输出转矩脉动也得到了改善。

主权项

1.一种离散域复矢量建模的永磁同步电机无差拍控制系统，其特征是，包括永磁同步电机、编码器、abc‑dq坐标转换单元、转速外环PI控制器、电流无差拍控制器、dq‑αβ坐标转换单元、SVPWM调制模块、逆变器；所述编码器用于获取永磁同步电机的转子位置角θ以及永磁同步电机的实时转速n；所述abc‑dq坐标转换单元将输入的k时刻采集永磁同步电机的定子的AB相实时电流ia(k)、ib(k)以及所述电机转子位置角θ，通过计算得到定子电流在d‑q轴的分量id(k)、iq(k)；所述转速外环PI控制器通过在k时刻输入永磁同步电机给定转速n^*和实时转速n计算下一时刻的q轴给定电流所述电流无差拍控制器通过在k时刻输入下一时刻定子电流给定以及k时刻采集的实时定子电流d‑q轴分量i_d(k)、i_q(k)，计算出d‑q轴电压命令所述dq‑αβ坐标转换单元通过输入所述d‑q轴电压命令以及电机转子位置角θ计算得到α‑β轴电压命令所述SVPWM调制模块根据输入的所述α‑β轴电压命令计算出此时逆变器开关控制信号；所述逆变器用于根据所述开关控制信号生成控制永磁同步电机的定子电压。