[发明专利]一种相电流重构技术的传感器采样相位误差抑制方法

说明书

本发明公开了一种相电流重构技术的传感器采样相位误差抑制方法，所述方法步骤如下：一、将单电流传感器安装在逆变器的两条支路上，采样两条支路的和电流；二、在一个PWM周期的两个零电压矢量中间时刻对单电流传感器进行采样，进而重构出电机的三相电流；三、定义PWM周期为T_s，两个采样点之间的时间间隔为T_s/2，采用一阶保持器抑制采样相位延迟带来的误差，根据两次相邻的采样值i_k‑1和i_k计算出某相绕组电流在一个PWM周期内的斜率，再根据采样的延时时间预估出延时后的时刻的电流值i(t_d)。本发明采用一阶保持器来抑制采样相位误差，提高了电流重构精度，改善了永磁同步电机控制系统性能。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，涉及一种抑制传感器采样相位误差的方法。

背景技术

永磁同步电机(PMSM)相比其他电机具有高可靠性、高功率密度、高控制精度等优点，故其在数控机床、机器人伺服控制、电动汽车、军用武器、深水伺服系统以及航空航天等领域得到了飞速的发展。

单电流传感器技术是一种低成本的永磁同步电机驱动技术，其基本原理是采用一个电流传感器重构出电机三相绕组电流，进而实现电机的矢量控制。采用这种技术，驱动器的体积和成本均得以降低，且减少了传感器附加引线，避免了由于电流传感器采样差异所带来的扰动。但单电流传感器技术在实际应用时会存在传感器采样相位误差，若不采取抑制措施，会导致相电流重构不准确，进而影响整个电机控制系统的性能，带来不必要的损失。因此，若能抑制传感器采样相位误差，对改善整个电机控制系统的性能具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种相电流重构技术的传感器采样相位误差抑制方法，该方法采用一阶保持器来抑制采样相位误差，提高了电流重构精度，改善了永磁同步电机控制系统性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种相电流重构技术的传感器采样相位误差抑制方法，包括如下步骤：

一、先将带有通孔的单电流传感器安装在永磁同步电机功率管Q4和Q6之间的支路上，再将功率管Q1和Q3之间的支路打开，将线穿过单电流传感器的通孔再重新连接，此时单电流传感器采样的是两条支路的和电流；

二、采用空间矢量脉宽调制算法，在一个PWM周期的两个零电压矢量中间时刻对单电流传感器进行采样，得到两个不同相的电流信息，进而重构出电机的三相电流；

三、定义PWM周期为T_s，两个采样点之间的时间间隔为T_s/2，采用一阶保持器抑制采样相位延迟带来的误差，根据两次相邻的采样值i_k-1和i_k计算出某相绕组电流在一个PWM周期内的斜率，再根据采样的延时时间预估出延时后的时刻的电流值i(t_d)，具体的表达式如下式所示：

本发明具有如下优点：

1、本发明提供了一种新型拓扑的单电流传感器技术，与传统方法不同的是，单电流传感器不是安装在直流母线上，而是安装在逆变器的两条支路上，采样两条支路的和电流。电机的控制算法采用空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)，在一个PWM周期的两个零电压矢量中间时刻对单电流传感器进行采样，可以得到两个不同相的电流信息，进而重构出电机的三相电流。

2、本发明采用一阶保持器抑制采样相位延迟带来的误差，根据两次相邻的采样值i_k-1和i_k便可以计算出绕组电流在一个PWM周期内的斜率，再根据采样的延时时间预估出延时后的时刻的电流值。

附图说明

图1为单电流传感器的安装位置；