[发明专利]一种变频调速控制方法

说明书

本发明提供一种变频调速控制方法，包括矢量控制，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。通过对速度环速度给定设置、输出限幅与积分项判断与预处理，提高了速度环的刚度，增强了系统的鲁棒性。

技术领域

本发明属于变频调速控制技术领域，尤其涉及变频调速系统中增强速度环鲁棒性的方法。

背景技术

变频调速系统的控制对象为电机，电机的种类繁多包括异步机、交流励磁同步机、直流励磁同步机、永磁同步机等。变频调速系统具有优良的调速性能、可观的节能效果、便利的控制方式等优点，目前广泛应用于航空航天、机械制造、家用电器、电力矿山、新能源汽车等领域。针对电机驱动的变频调速系统矢量控制通常采用双闭环设计，即外环为速度环，内环为电流环。速度环与电流环均采用PI调节，通常电流环的设计相对稳定成熟，速度环的鲁棒性与可靠性决定了变频调速系统的性能。

速度环按照给定速度与电机实际速度计算偏差，经过PI调节产生力矩电流给定，可知此力矩给定包含积分项与比例项。在某些应用场合，存在较大的负载惯量与摩擦阻力，或者负载大小波动较大，在快速的加减速过程中，速度环产生的力矩电流给定有可能超过额定值，现有技术中通常采取的措施是在速度环加限幅以避免力矩电流过大，但是这导致了系统产生非线性环节，严重的话其会导致系统失速故障，必须采取措施避免该问题。

本发明的目的在于克服现有技术中变频调速系统速度环适应性差、刚度不够造成系统鲁棒性不够的缺点。

发明内容

本发明的第一技术方案为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。