[发明专利]基于新型占空比调制的PMSM直接转矩控制方法

说明书

本发明公开一种基于新型占空比调制的PMSM直接转矩控制方法，目的在于寻找更为有效的PMSM直接转矩控制的实现方案，其包括如下步骤：获取电磁转矩估算值T_e、电磁转矩参考值定子磁链估计值ψ_s以及定子磁链参考值比较电磁转矩估算值T_e和所述电磁转矩参考值若电磁转矩估算值T_e不大于电磁转矩参考值则通过占空比调制模块计算占空比d；若电磁转矩估算值T_e大于电磁转矩参考值则在控制周期T_s结束时直接选择插入零矢量；根据占空比d或者插入零矢量后的电磁转矩估算值T_e生成逆变器开关信号。本发明通过改进了占空比调制，在一定程度上降低了转矩脉动和磁链脉动。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制领域，具体而言，本发明涉及一种基于 新型占空比调制的PMSM直接转矩控制方法。

背景技术

现有的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，简称 PMSM)直接转矩控制大都采用查表法进行，即在每个控制周期内通过滞 环比较器给定转矩和磁链增减信号，通过查表选择非零电压矢量，将控制 信号传递给逆变器来实现电机控制。但是，传统查表法的直接转矩控制易 产生较大的所产生的转矩和磁链脉动，同时，由于表格的数据也是有限的， 故对于控制性能要求较高的场合此方法不能满足要求。

发明内容

为了寻找更为有效的PMSM直接转矩控制的实现方案，本发明提供 了一种能有效降低转矩脉动和磁链脉动的基于新型占空比调制的PMSM 直接转矩控制方法。

为实现上述目的，本发明一种基于新型占空比调制的PMSM直接转 矩控制方法，包括如下步骤：

获取电磁转矩估算值T_e、电磁转矩参考值定子磁链估计值ψ_s以及 定子磁链参考值比较所述电磁转矩估算值T_e和所述电磁转矩参考值

若所述电磁转矩估算值T_e不大于所述电磁转矩参考值则通过占空 比调制模块计算占空比d，其中所述占空比d的计算如下：

Δψ＝|u_s|T_scosθ

其中，δ为定子磁链和转子磁链的夹角，L_s为电机电感,ψ_f为转子磁 链,i_q电机交轴电流,i_d为电机直轴电流；

θ为电压矢量和定子磁链的夹角，k为采样次数，ψ_s(k-1)为定子磁 链的上一次采样值，u_s为电机端电压，T_s为控制周期；

ψ₀为初始磁链，p为电机极对数；

若所述电磁转矩估算值T_e大于所述电磁转矩参考值则在控制周期 T_s结束时直接选择插入零矢量；

根据所述占空比d或者插入零矢量后的电磁转矩估算值T_e生成逆变器 开关信号。

优选地，所述获取电磁转矩估算值T_e、电磁转矩参考值定子磁链 估计值ψ_s以及定子磁链参考值之前包括如下步骤：

获取电机的三相电流和三相电压；