[发明专利]一种基于转差自动优化的三相异步电机控制器及控制方法

摘要

本发明提供了一种基于转差自动优化的三相异步电机控制器及控制方法，属于异步电机控制技术领域。它解决了如何实现提高电机效率的同时提高稳定性的问题。本控制器，包括PID调节器二、速度积分器、正余弦坐标转换器、SVM调制器、PWM逆变器、abc/αβ变换器、ASO观测器和PID调节器一。本方法包括：(1)获得电机定子电感值Ls、定子电阻值Rs、电机转子电感值Lr、电机转子电阻Rr和电机定转子转差s，并对三相异步电机的电流、电压进行采样；(2)将采样的电流值折算到定子α、β坐标系；(3)根据公式：A＝usβisα‑usαisβ‑ωs[Lsis2+Lr(usαisα+usβisβ‑Rsis2)/(Rr/s)]，使得A→0，计算ωs；(4)将计算获得的定子电压矢量旋转角频率ωs反馈给控制电路。通过PID调节器一控制定子电压矢量旋转角频率ωs，使得A→0，控制电机按要求稳定运行。从而提高系统的鲁棒性和稳定性。

主权项

1.一种基于转差自动优化的三相异步电机控制器，包括PID调节器二：用于获取角频率指令ω*与转子旋转角频率ωr的差值errω并通过调节后生成对应的定子参考电压us；速度积分器：用于根据定子电压矢量旋转角频率ωs进行积分后获得相应的控制角度θ；正余弦坐标转换器：与PID调节器二和速度积分器的输出端相连，用于根据定子参考电压us和定子控制角度θ生成并输出对应在α‑β坐标系下的参考电压，即定子α轴电压值uα和定子β轴电压值uβ；SVM调制器：与正余弦坐标转换器的输出端相连，用于根据定子α轴电压值uα和定子β轴电压值uβ进行相应的空间矢量调制，并输出三相占空比数据TaTbTc；PWM逆变器：与SVM调制器的输出端相连，用于根据三相占空比数据TaTbTc生成并输出相应的PWM驱动波形，用于驱动电机工作；其特征在于，还包括abc/αβ变换器：用于将采集的电机三相电流信号进行abc/αβ坐标变换生成定子α轴电流值iα和定子β轴电流值iβ；ASO观测器：连接正余弦坐标转换器、abc/αβ变换器的输出端相连，ASO观测器输入端还连接有PID调节器一和转子旋转角频率传感器，用于根据定子α轴电流值iα、定子α轴电压值uα、定子β轴电流值iβ、定子β轴电压值uβ、反馈的定子电压矢量旋转角频率ωs，结合相应转子旋转角频率ωr确定电机参数和控制约束要求生成并输出A值给PID调节器一；PID调节器一：用于将ASO观测器的输出A值通过调节后生成相应的定子电压矢量旋转角频率ωs并反馈到速度积分器和ASO观测器。