[发明专利]永磁同步电机直接转矩控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制系统。

背景技术

永磁同步电机的发展得益于电力电子技术和现代控制理论的发展，永磁同步电机采用永久磁铁产生气隙磁通而不需要外部励磁，具有极高的功率密度以及转矩/惯量比，并且它有体积小、重量轻、能量转换效率高、运行可靠性高、调速范围广等优点，在中小型运动控制系统及高性能控制场合占据日益重要的地位，成为航空航天、轧钢、数控伺服系统、电动车辆、电梯、船舶潜艇等领域的重要研究对象。以往的控制系统中采用PID控制器作为速度调节器，使用电压积分器进行定子磁链估算，但是由于PID控制是一种线性控制方法，而且PID参数随着被控对象的实际环境的变化需作相应的调整；电压积分器也存在明显的方法缺陷，因此，解决上述问题是设备的需要、用户的需求，也是技术的发展趋势。

发明内容

为了克服已有永磁同步电机的控制系统的动态性能较差、稳态性能较差、鲁棒性和抗干扰能力较差的不足，本发明提供一种具有良好动态性能、稳态性能较好、鲁棒性和抗干扰能力强的永磁同步电机直接转矩控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种永磁同步电机直接转矩控制系统，所述控制系统中对定子磁链和转速估算采用EKF观测器，所述EKF观测器采用扩张的卡尔曼滤波器，根据永磁同步电机的数学模型选取系统的状态变量为x＝[ψ_α，ψ_β，ω_r，θ_r]^T，输入变量为u＝u_α，u_β]^T，输出变量为y＝[i_α，i_β]^T，则得系统的状态方程和输出方程：

xg(t)=f[x(t),t]+Bu(t)y(t)=h[x(t),t]---(11)]]>