[发明专利]一种变频调速控制方法

权利要求书

1.一种变频调速控制方法，其特征在于，采用矢量控制，其中速度环为外环，电流环为内环，速度环的调节包括以下步骤：

步骤S1：读取目标速度ω_ref1、速度反馈ω_fb、力矩饱和标志FLAG；

步骤S2：根据饱和标志FLAG和目标速度ω_ref1，计算速度环的速度给定ω_ref；

步骤S3：计算速度给定ω_ref与速度反馈ω_fb计算速度差值ω_err；

步骤S4：根据速度差值ω_err计算比例项与积分项，计算速度环输出T_out＝T_P+T_I；

步骤S5：根据力矩限幅值T_max调整速度环输出T_out，同时设置饱和标志FLAG，表明目前速度环是否处于饱和状态，FLAG＝false表示速度环处于未饱和状态，FLAG＝true表示速度环处于饱和状态，

所述步骤S2：根据饱和标志FLAG设置速度环的速度给定ω_ref，FLAG＝false时，此时力矩未饱和，速度给定ω_ref通过斜坡函数输出，ω_ref＝ω_ref1+STEP,其中ω_ref1为目标速度，STEP为加减速步长；FLAG＝true时,速度给定ω_ref设置为电机实际转速，

所述步骤S4：根据速度差值ω_err得到比例项与积分项，其中比例项T_P＝K_P×0.5×(ω_err+ω_{err_old})，积分项T_I＝∑K_i×0.5×(ω_err+ω_{err_old}),其中K_P为速度环比例系数，K_I为速度环积分系数,ω_{err_old}为上一周期速度差值，积分项与比例项之和即为速度环输出T_out＝T_P+T_I。

2.根据权利要求1所述的变频调速控制方法，其特征在于，所述步骤S5：根据速度环输出T_out判断是否大于力矩限幅值T_max，如果速度环输出T_out＞T_max，调整积分量T_I＝T_max-K_pω_err，使之小于力矩饱和值；如果速度环输出T_out＜-T_max，调整积分量T_I＝-T_max-K_pω_err；速度环输出限幅到T_max，并设置饱和标志FLAG＝true。

3.根据权利要求2所述的变频调速控制方法，其特征在于，还具有步骤S6：保存速度差值ω_{err_old}＝ω_err，用于下一中断周期以补偿离散系统带来的时间延迟。

4.根据权利要求2所述的变频调速控制方法，其特征在于，所述力矩限幅值T_max由下述公式计算得到：

其中P_N为电机额定功率，f_N为电机额定频率，I_N为电机额定电流，ψ_N为电机额定磁通，f_slip为电机额定滑差。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的变频调速控制方法，其特征在于，所述矢量控制为开环矢量控制，所述速度反馈ω_fb由实际检测的三相电压电流结合电机模型估算得到。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的变频调速控制方法，其特征在于，所述矢量控制为闭环矢量控制，所述速度反馈ω_fb由编码器检测的机械角速度乘以电机极对数得到。