[发明专利]一种异步电机转子磁链与转矩闭环控制方法

权利要求书

1.一种异步电机转子磁链与转矩闭环控制方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

S1)、信号采集，实时采集变流器直流侧电压U_dc、异步电机三相定子电流i_sa(k)、i_sb(k)、i_sc(k)和转速ω(k)；

S2)、根据变流器驱动信号S_a，S_b，S_c和直流侧电压U_dc计算三相电压u_sa(k)、u_sb(k)、u_sc(k)；并通过Clark变化得到αβ轴下的电压u_sα(k)、u_sβ(k)和电流i_sα(k)、i_sβ(k)；

S3)、磁链观测，在αβ坐标系中，通过电流模型观测转子磁链，并得到转子磁链的幅值和转子磁链定向角度；并通过电压模型观测αβ坐标系下定子磁链；

S4)、标准化转矩和无功转矩计算，通过定子电流与定子磁链的叉积计算得到标准化转矩τ，并将系数归一化处理，无功转矩η定义为无功功率与角频率之比，通过定子电流与定子磁链的点积计算；

S5)、转速和转子磁链外环控制，将转速ω与给定转速ω^*做差后通过PI调节器输出得到标准化转矩参考值τ^*，将给定转子磁链和观测得到的转子磁链做差后通过PI调节器得到无功转矩参考值η^*；

S6)、标准化转矩和无功转矩内环控制，将外环控制器输出的标准化转矩参考值τ^*和无功转矩参考值η^*分别与估算的标准化转矩和无功转矩做差，通过PI调节后得到分别得到u_sτ^*和u_sη^*，再将u_sτ^*和u_sη^*经过Park反变换得到αβ轴分量；

S7)、将u_sα和u_sβ送入SVPWM调制模块，得到相应的开关驱动信号S_a、S_b、S_c控制开关管的通断，实现变流器对电机的控制。

2.根据权利要求1所述的一种异步电机转子磁链与转矩闭环控制方法，其特征在于：步骤S1)中，所述的变流器直流侧电压U_dc采用电压传感器获取，所述的异步电机三相定子电流i_sa(k)、i_sb(k)、i_sc(k)采用电流传感器实时采集感应电动机端点处abc三相电流测量值获取，所述的转速ω(k)使用编码器获得。

3.根据权利要求1所述的一种异步电机转子磁链与转矩闭环控制方法，其特征在于：步骤S2)中，所述的三相电压u_sa(k)、u_sb(k)、u_sc(k)的计算式如下：

4.根据权利要求3所述的一种异步电机转子磁链与转矩闭环控制方法，其特征在于：步骤S2)中，所述的αβ轴下的电压u_sα(k)、u_sβ(k)和电流i_sα(k)、i_sβ(k)的计算式如下：