[发明专利]一种考虑一拍滞后的PMSM离散域电流调节器控制方法

权利要求书

1.一种考虑一拍滞后的PMSM离散域电流调节器控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、构建考虑一拍滞后的离散电流调节器及永磁同步电机电驱控制系统；

步骤2、根据速度环PI调节器，计算得到所需的同步坐标系下d轴和q轴参考指令电流I^e_ref(z)；

步骤3、将dq同步坐标系下的参考指令电流和实际电流作差得到误差电流ΔI^e_s(z)，并输入到离散电流调节器中，调节器输出为调制信号；

步骤4、将离散电流调节器的输出调制信号经过SVPWM调制生成PWM脉冲波，从而控制三相全桥逆变器输出实际电压，SVPWM逆变器与永磁同步电机连接，对电机进行驱动。

2.根据权利要求1所述的一种考虑一拍滞后的PMSM离散域电流调节器控制方法，其特征在于，所述步骤1的具体内容如下：

步骤1.1、静止坐标系下永磁同步电机的电压方程：

式中u_α、u_β为α、β相电枢电压；i_α、i_β为α、β相电枢电流；e_α、e_β为由永磁铁的磁场分别在α、β相电枢中引起的运动电势；R_s为电枢绕组电阻；L为电枢绕组自感；P为微分因子；

步骤1.2、将运动电势e_α、e_β作为扰动项，永磁同步电机在静止坐标系下的传递函数为：

步骤1.3、对永磁同步电机在静止坐标系下的传递函数进行离散化，得到离散域永磁同步电机在静止坐标系下的脉冲传递函数：

步骤1.4、将永磁同步电机在静止坐标系下的脉冲传递函数变换到同步坐标系下为：

步骤1.5、电流采样延时和逆变器延时环节的等效传递函数有如下算法：

步骤1.6、在离散域中直接设计电流调节器，对电机能够实现完全解耦，同时避免了使用Tustin变换带来的误差。同步坐标系下调节器设计如下：

步骤1.7、从而得出系统的闭环传递函数为：

3.根据权利要求1所述的一种考虑一拍滞后的PMSM离散域电流调节器控制方法，其特征在于：步骤1所述的考虑一拍滞后的离散电流调节器调节器，在调节器输出端加入z/(z+K₂)环节，即考虑了当前周期内V(k)对电流产生的影响，其闭环脉冲传递函数为：

式中，K₁是与带宽有关的系数；K₂为一拍滞后影响系数；R为电枢绕组电阻；L为电枢绕组自感；ω_e为电磁转速；T_S为采样周期；z为复变量；j为虚数单位；e≈2.718。

4.根据权利要求1所述的一种考虑一拍滞后的PMSM离散域电流调节器控制方法，其特征在于：所述步骤3、步骤4中的离散电流调节器与SVPWM逆变器、永磁同步电机、电流检测模块连接构成闭合回路。

5.根据权利要求4所述的一种考虑一拍滞后的PMSM离散域电流调节器控制方法，其特征在于，步骤4中，电驱控制系统闭环脉冲传递函数为：

式中，K₁是与带宽有关的系数；K₂为一拍滞后影响系数；R为电枢绕组电阻；L为电枢绕组自感；ω_e为电磁转速；T_S为采样周期；z为复变量；e≈2.718。