[发明专利]基于复矢量的电流环解耦控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于复矢量的电流环解耦控制方法，其特征在于，包括：

获取永磁同步电机的复矢量模型的电流环被控对象的第一复矢量传递函数；

将所述永磁同步电机的当前转速引入所述永磁同步电机的复矢量模型的电流环，构造一个有复数零点的复矢量解耦控制器的第二复矢量传递函数；

设定所述复矢量解耦控制器的第二复矢量传递函数的核心参数，使得所述第二复矢量传递函数的所述复数零点与电流环被控对象的所述第一复矢量传递函数的极点完全对消；

应用所述复矢量解耦控制器对所述永磁同步电机的电流环进行控制；其中，所述永磁同步电机的d轴、q轴电压方程为：

其中，d、q轴的磁链方程为：

ψ_d、ψ_q分别是d、q轴磁链，i_d、i_q分别是d、q轴电流，L_d、L_q分别是d、q轴同步电感，ψ_f是转子磁链，ω_e是电磁转速，R为定子电阻；

所述永磁同步电机电压和电流复矢量可以分别表示为：

所述获取所述永磁同步电机的复矢量模型的电流环被控对象的第一复矢量传递函数，包括：

根据永磁同步电机的d轴、q轴电压方程，在d-q坐标系上构造所述永磁同步电机的复矢量模型：

其中，L_d＝L_q＝L_s，R＝R_s，p是微分算子，和分别是复矢量的电压和电流；

其中，所述获取所述永磁同步电机的复矢量模型的电流环被控对象的第一复矢量传递函数，包括：

根据所述永磁同步电机的复矢量模型得到电流环被控对象的所述第一复矢量传递函数：

其中，将反电动势e＝jω_eψ_f作为扰动项，所述第一复矢量传递函数的极点为-R_s/L_s-jω_e。

2.根据权利要求1所述的基于复矢量的电流环解耦控制方法，其特征在于，所述将所述永磁同步电机的当前转速引入所述永磁同步电机的复矢量模型的电流环，构造一个有复数零点的复矢量解耦控制器的第二复矢量传递函数，包括：

将所述永磁同步电机的当前转速引入所述永磁同步电机的复矢量模型的电流环构造的复矢量解耦控制器的复矢量模型：

将所述复矢量解耦控制器复矢量模型与所述永磁同步电机的复矢量模型相减，消除反电动势项，得到所述复矢量解耦控制器的所述第二复矢量传递函数为：

其中，K_p、K_a、K_i为复矢量解耦控制器的核心参数，s为微分算子。

3.根据权利要求2所述的基于复矢量的电流环解耦控制方法，其特征在于，所述设定所述复矢量解耦控制器的第二复矢量传递函数的核心参数，使得所述第二复矢量传递函数的所述复数零点与电流环被控对象的所述第一复矢量传递函数的极点完全对消，包括：

当K_a＝1/K_p+jω_e/K_i时，所述复矢量解耦控制器的所述第二复矢量传递函数中前面的系数可以对消一个零极点；

所述复矢量解耦控制器的所述第二复矢量传递函数的复数零点为-K_i/K_p-jω_e，当K_p/K_i＝L_s/R_s时，所述复数零点与第一复矢量传递函数中的极点完全对消。

4.根据权利要求1所述的基于复矢量的电流环解耦控制方法，其特征在于，所述基于复矢量的电流环解耦控制方法还包括：

根据所述复矢量解耦控制器的所述第二复矢量传递函数把d轴、q轴的电压电流矢量再反变换成标量，实现所述复矢量解耦控制器。