CN110323988A 永磁同步电机低载波比无差拍控制系统及方法 （中国矿业大学）

永磁同步电机低载波比无差拍控制系统及本发明公开了一种永磁同步电机低载波比机看作一个整体建模，考虑了逆变器的延迟作2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(k+1):所述1/2时刻电流预估单元通过下一时刻定子电流给定以及k时刻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i(k+1)、ij(k+1)以计算出d-q轴电压命令ui(k)、u;(t):所述dq-αβ坐标转换单元通过输入所述d-q轴电压命令uij(k)、u;(t)以及电机转子位所述SVPWM调制模块根据输入的所述α-β轴电压命令abc-dq坐标转换单元的转换方程为：式1/2时刻电流预估单元的数学模型为3所述电流预测模型模块的数学模型为命令电压方程，命令电所述电流误差解耦积分模块是通过在k时刻，将下一时刻给定定子电流d-q轴分量p为永磁同步电机极对数。7.一种基于权利要求1-6任意一项所述的永磁同步电机低载波比无差拍控制系统的控出下一时刻参考定子电流q轴分量t0):4步骤4)在k时刻，将下一时刻定子电流给定i(k+1)、i;j(k+1)以及k时刻采集的实时步骤5)在k时刻，将下一时刻定子电流给定ii(k+1)、i;(k+1)以及k时刻采集的实时步骤5.1)将下一时刻参考定子电流d轴分量i;(k+1)按id＝0控制策略设为0输入到无差5[0005]所以现在亟待需要提出一种适应低载波比的永磁同步电机无差拍控制系统及控[0010]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[0011]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n6[0012]所述1/2时刻电流预估单元通过下一时刻定子电流给定ij(k+1)、;(k+1)以及k时刻采集的实时定子电流d-q轴分量id(k)、iq(k)，计算出时刻d-q轴电流分量压命令p为永磁同步电机极对数。单元所需要的公式为式s[0020]所述电流预测模型模块2通过永磁同步电机离散模型建立一个电流预测模型，令下一时刻参考定子电流j(k+1)、;(k+1)等于电流预测模型中的预测电流，推导出一个命令电压方程，通过将下一时刻参考定子电流i(k+1)、;(k+1)以及本时刻采集的实时定子q(k)和1/2时刻预估电流代入到命令电压方程中求出d-q轴7计算输出下一时刻参考定子电流q轴分量;(k+1):[0029]步骤6)在k时刻，将下一时刻给定定子电流d轴分量j(k+1)减去实时定子电流id(k)，将其与q轴电流误差之间的耦合成分去除，经过积分调节器，输出d轴补偿电压udcom[0030]步骤7)在k时刻，将下一时刻参考定子电流q轴分量i;(k+1)减去实时定子电流iq(k)，将其与d轴电流误差之间的耦合成分去除，经过积分调节器，输出q轴补偿电压uqcom8[0034]步骤11)所述逆变器接收到步骤10)中的开关控制信号生产永磁同步电机定子电1/2时刻电流预估单元的公式为该1/2时刻电流预估单元的公式是由如下命令电压方程演变而来：s流预测模型的命令电压方程为其9[0043]图5为永磁同步电机低载波比无差拍控制定子电流波形图，(a)为开关频率为[0044]图6为永磁同步电机低载波比无差拍控制输出转矩波形图，(a)为开关频率为[0048]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[0049]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[0050]所述1/2时刻电流预估单元通过下一时刻定子电流给定i(k+1)、;(t+1)以及k时刻采集的实时定子电流d-q轴分量id(k)、iq(k)，计算出时刻d-q轴电流分量电流计算出d-q轴电压命令u;(k)、u;(k):[0053]SVPWM调制模块根据输入的所述α-β轴电压命令ui:(t)、nijtt)计算出此时逆变器入到图2中的预测模型1中，得到1/2时刻预估电流其中电流预估单元[0057]将个变量代入到电流预其中程如下：其中ui(kk)、u;(k)分别为命令电压d-q轴分量，j(k+1)、;(k+1)为k+1时刻参考定子电流d-q轴d[0059]下面结合图3永磁同步电机标量模型原理图来介绍本发明中采用的电流预测模型=。[0086]a=e",[0098]图4为永磁同步电机采用本发明中的低载波比无差拍控制方法的转速仿真结果，[0099]图5为永磁同步电机采用本发明中的低载波比无差拍控制方法的定子电流d-q轴解决传统无差拍控制低开关频率下出现的电流纹波和控制[0100]图6为永磁同步电机采用本发明中的低载波比无差拍控制方法的输出转矩波