[发明专利]一种永磁同步电机混合双模控制方法

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机混合双模控制方法，该控制方法结合了无差拍预测控制的电流环以及比例积分控制的电流环。首先对永磁同步电机的直流母线电压u_dc、三相电流i_a，i_b，i_c、机械旋转角速度ω_m与转子位置角θ_m进行采样；然后根据无差拍预测控制策略计算无差拍参考电压矢量根据电流环比例积分控制器计算电压控制矢量根据控制矢量选择流程选择合适的电压矢量输入到SVPWM模块，产生逆变器控制信号并作用于逆变器。本发明结合了比例积分控制的电流环以及无差拍预测控制的电流环，使得永磁同步电机驱动系统同时拥有良好的动态和稳态性能。

技术领域

本发明是一种永磁同步电机混合双模控制方法，属于电机驱动与控制技术领域。

背景技术

传统的永磁同步电机无差拍预测控制具有快速的动态响应能力，但是该控制策略参数敏感性较高，电机参数的不准确会导致电流静差与系统的不稳定。比例积分调节器控制的电流环具有较高的参数鲁棒性和良好的稳态性能，但是比例积分控制策略的动态响应能力较差。

发明内容

发明目的：本发明提出了一种永磁同步电机混合双模控制方法，用于电力驱动领域。该方法结合了比例积分控制的电流环以及无差拍预测控制的电流环，使得永磁同步电机驱动系统同时拥有良好的动态和稳态性能。

技术方案：一种永磁同步电机混合双模控制方法，该控制方法结合了无差拍预测控制的电流环以及比例积分控制的电流环；所述方法包括如下步骤：

(1)对永磁同步电机的直流母线电压u_dc、三相电流i_a，i_b，i_c、机械旋转角速度ω_m与转子位置角θ_m进行采样；

(2)根据采集的电机电流以及转子位置角计算两相旋转坐标系下的电流i_d，i_q，将其与d-q轴参考电流代入到永磁同步电机的离散状态空间方程，计算出无差拍参考电压矢量

其中P_n是电机极对数，R_s，L_s，ψ_f分别是电机的相电阻，相电感和永磁体磁链，T_s是控制器的采用周期。

(3)计算在αβ坐标系中的相角；

(4)判断驱动系统饱和标志F_s的值

(5)计算电流环比例积分控制器的复位初值

(6)根据比例积分控制的电流环计算电压控制矢量

其中K_pd，K_pq，K_id，K_iq分别是dq轴电流比例积分控制器的参数，Q_d，Q_q是积分器在上一个周期的输出。