[发明专利]转矩角正弦值线性控制的隐极式永磁同步电机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种属隐极式永磁同步电机调速方法，尤其涉及一种转矩角正弦值线性控制的隐极式永磁同步电机控制方法。

背景技术

目前隐极式永磁同步电机常用的控制系统为矢量控制系统和直接转矩控制系统。矢量控制从理论上解决了交流电动机转矩的高性能控制问题，很快被移植到同步电机。矢量控制的基本思想源于对直流电机的严格模拟。直流电机本身具有良好的解耦性，它可以分别通过控制其电枢电流和激磁电流来达到控制电机转矩的目的。矢量控制通过电机磁场定向将定子电流分为激磁分量和转矩分量，分别加以控制，从而获得良好的解耦特性。因此，矢量控制既需要控制定子电流的幅值大小，又需要控制定子电流空间相量的相位。永磁电机矢量控制在理论上日趋完美，但在实现过程中较为复杂，这主要表现为磁体位置的偏移、磁性材料的分布不均匀、电流传感器非线性化和电流调节器的局限等因素。

1985年，德国学者M.Depenbrock首次提出了直接转矩控制的理论，随后日本学者I.Takahashi也提出了类似的控制方案。直接转矩控制系统的特点如下：(1)在定子坐标系下分析交流电机的数学模型、控制电机的转矩和磁链，避免了复杂的静止旋转坐标变换；(2)控制系统所用的是定子磁链，只要知道定子电阻就可以把它观测出来，参数鲁棒性好；(3)将转矩和磁链直接作为被控量，没有电流控制环节节，实现简单；(4)对转矩直接控制，转矩控制的动态性能高。直接转矩控制的缺点如下：对定子磁链和电磁转矩采用的是滞环节控制，磁链幅值、转矩存在脉动，定子电流谐波含量较高，它的稳态控制性能不如矢量控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种转矩角正弦值线性控制的隐极式永磁同步电机控制方法。

一种转矩角正弦值线性控制的隐极式永磁同步电机控制方法，其特征在于采用位置传感器检测得到隐极式永磁同步电机的转角信号θ，将所述转角信号θ经过微分环节得到隐极式永磁同步电机实际角加速度ω，将给定的隐极式永磁同步电机角加速度ω^*与实际角加速度ω依次经过PI环节、限幅环节得到隐极式永磁同步电机瞬时转矩角正弦值sinδ^*；将给定的隐极式永磁同步电机定子磁链幅值ψ^*以及隐极式永磁同步电机瞬时转矩角正弦值sinδ^*、隐极式永磁同步电机的转角信号θ经过目标定子磁链矢量环节得到隐极式永磁同步电机下一时刻目标目标定子磁链矢量将隐极式永磁同步电机下一时刻目标定子磁链矢量与隐极式永磁同步电机当前定子磁链矢量作矢量差得到隐极式永磁同步电机定子磁链变化量将隐极式永磁同步电机定子磁链变化量经过空间矢量调制环节生成得到三相全桥逆变器的三相占空比即A相占空比D_A、B相占空比D_B、C相占空比D_C，将所述三相占空比经过三相全桥逆变器得到隐极式永磁同步电机在静止abc坐标下的三相相电流即A相电流i_sa、B相电流i_sb、C相电流i_sc，采用所述三相相电流驱动隐极式永磁同步电机得到隐极式永磁同步电机输出的目标电磁转矩T_e；

k+1时刻隐极式永磁同步电机的目标电磁转矩为：