[发明专利]永磁同步电机的分段角度补偿方法

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机的分段角度补偿方法，包括如下步骤：设定逆Park角度补偿量delta_IP的初始值为0，Park角度补偿量delta_P的初始值为0；MCU控制角度采样装置采集永磁同步电机的实时电角度theta，MCU控制锁相环测速装置工作，锁相环测速装置通过锁相环算法得到电机的实时角速度W；获得逆Park角度补偿量delta_IP，进行逆Park角度补偿；获得Park角度补偿量delta_P，进行Park角度补偿。本发明具有如下有益效果：本发明采用逆Park角度补偿和Park角度补偿两段补偿法，提高了母线电压的利用率和扭矩的输出精度，同时增加了系统的稳定度。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制算法技术领域，尤其是涉及一种能够提高母线电压利用率和扭矩输出精度的永磁同步电机的分段角度补偿方法。

背景技术

随着国民经济和科学技术的发展，电机在各行各业中发挥的作用越来越重要。永磁同步电机得益于其设计、制造、控制的方面的诸多优点，广泛应用于各种工业生产生活的场合。加之我国的稀土资源丰富，永磁同步电机的应用市场在我国尤其大。永磁同步电机可由交直轴电感的异同被分为表贴式和内置式，由于内置式永磁同步电机(IPMSM)可在弱磁条件下具有较宽的调速区间，应用较为广泛。

一般的，电机控制理论分析都是基于线性理想模型，即理想采样、理想控制以及理想输出。而在实际控制过程中，由于数字化芯片的逐渐普及，基于离散理论的电机控制已经成为主流。对离散控制器来说，其最好的工作状态即最趋近于线性模型下的状态，只有此时才能将电机的控制策略发挥到最佳。

在以往永磁同步电机的控制方法中，一般都是先通过对控制算法进行离散化再进行控制器的设计与验证。在电机控制中，角度是个旋转变化的量，具体影响到计算角度误差的来源有两处，一是由电机安装过程中带来的旋变误差，而在离散化的过程中，往往会忽略在计算步长中电机的角度偏移，这一偏移量将会影响电机控制的Park变换和逆Park变换的精度。随着电机转速的增加，这种影响会越发明显。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的上述不足，提供了一种能够提高母线电压利用率和扭矩输出精度的永磁同步电机的分段角度补偿方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种永磁同步电机的分段角度补偿方法，包括MCU、角度采样装置、锁相环测速装置、电机矢量闭环控制装置、扭矩观测装置、d轴电压滤波器、Park补偿PI模块和逆Park补偿PI模块；所述MCU分别与角度采样装置、锁相环测速装置、电机矢量闭环控制装置、扭矩观测装置、d轴电压滤波器、Park补偿PI模块和逆Park补偿PI模块连接，角度采样装置分别与锁相环测速装置、电机矢量闭环控制装置、Park补偿PI模块和逆Park补偿PI模块连接，电机矢量闭环控制装置分别与扭矩观测装置和d轴电压滤波器连接，锁相环测速装置分别与Park补偿PI模块和逆Park补偿PI模块连接，d轴电压滤波器与逆Park补偿PI模块连接，扭矩观测装置与Park补偿PI模块电连接；包括如下步骤：

(1-1)设定逆Park角度补偿量delta_IP的初始值为0，Park角度补偿量delta_P的初始值为0；

(1-2)MCU控制角度采样装置采集永磁同步电机的实时电角度theta，MCU控制锁相环测速装置工作，锁相环测速装置通过锁相环算法得到电机的实时角速度W；

(1-3)获得逆Park角度补偿量delta_IP，进行逆Park角度补偿；

(1-4)获得Park角度补偿量delta_P，进行Park角度补偿。

本发明先通过逆Park补偿PI模块对转子角度进行逆Park角度补偿，然后通过Park补偿PI模块对转子角度进行Park角度补偿，通过两段补偿法，提高了母线电压的利用率和扭矩的输出精度。