[发明专利]永磁同步电机高动态响应电流控制方法及系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机高动态响应电流控制方法，包括对q轴和d轴的速度外环调节和电流内环调节，在q轴方面，通过速度检测获得电机转速，将其与速度指令比较后送入速度外环调节，经过调节后，速度外环输出q轴电流指令iqr；在d轴方面，将d轴电流指令idr设置为零，两个电流指令iqr与idr分别与相应轴的电流反馈值iq、id比较并输入到对应的电流内环调节经过调节后分别输出相应轴上需要施加的电压uq、ud，这样的uq、ud电压经过坐标反变换步骤计算出三相占空比，最后输出三相电压波形施加到电机上，实现对电机的控制，其特征是：所述的经过坐标反变换步骤计算出三相占空比是采用在前半个控制周期中在计数器峰值处计算出新的占空比，并结合对q、d轴采取各自不同的电流内环调节控制，实现反馈值跟踪上指令值提前半个控制周期。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机高动态响应电流控制方法，其特征是：所述的q轴的电流内环调节控制采用基本预测控制，所述d轴的电流内环调节控制采用PI调节。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机高动态响应电流控制方法，其特征是：在基本预测控制中并联纯积分环节。

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机高动态响应电流控制方法，其特征是：通过提前半个控制周期与基本预测控制进行结合，使得第k个控制周期(kTs)计算得到的电压矢量(ud(k+1)，uq(k+1))能够等到第(k+0.5)个控制周期((k+0.5)Ts)期间再施加，所述q轴电压的计算公式为：

(Uq(k)+2Uq(k+1))3=R(iq(k)+iqr)2+]]>

Lq(iqr-iq(k))1.5Ts+ωLd(id(k)+idr)2+ωψf---(5)]]>

其中，(id(k)，iq(k))为当前周期的采样值，(idr，iqr)为期望值、R为电阻、Lq为q轴的电感、ψ_f为所述的永磁同步电机的永磁体磁链。

5.一种永磁同步电机高动态响应电流控制系统，包括通过信号连接起来的速度检测装置(1)、速度PI调节装置(2)、电流PI调节装置(3)、基本预测控制装置(4)、逆变器(5)和坐标变换装置(6)，其特征是：在基本预测控制装置(4)输出端和逆变器(5)的输入端之间加入有纯积分控制装置(7)的输出信号；所述的速度检测装置(1)得到永磁同步电机的转速信号与预先给定的速度指令信号进行比较叠加后，与速度PI调节装置(2)的输入端连接；所述的坐标变换装置(6)与永磁同步电机连接得到q、d轴的电流反馈值iq、id；所述速度PI调节装置(2)的输出端与对应的电流反馈值iq进行比较叠加后，与纯积分控制装置(7)的输入端连接；所述的速度PI调节装置(2)的输出端还与基本预测控制装置(4)的输入端连接；所述基本预测控制装置(4)的输入端还连接有对应的电流反馈值iq；所述基本预测控制装置(4)的输出端与纯积分控制装置(7)的输出端信号进行叠加后；得到q轴的电压uq并与逆变器(5)的输入端连接；d轴电流指令idr与之对应的电流反馈值id进行比较叠加后，与电流PI调节装置(3)的输入端连接，得到d轴的电压ud；并与逆变器(5)的输入端连接；所述逆变器(5)的输出端连接永磁同步电机。