[发明专利]基于最大转矩电流比控制的永磁同步电主轴矢量控制方法

说明书

本发明提供了一种基于最大转矩电流比控制的永磁同步电主轴矢量控制方法，包括以下步骤：获取永磁同步电主轴的实际转速和设定转速；根据实际转速和设定转速的差值得到永磁同步电主轴的实际电磁转矩；基于最大转矩电流比控制，根据实际电磁转矩得到永磁同步电主轴的d轴电流和q轴电流；获取永磁同步电主轴的定子三相电流；根据定子三相电流得到永磁同步电主轴的闭环电流；根据d轴电流、q轴电流和闭环电流得到永磁同步电主轴的调节信号。本发明能够降低永磁同步电主轴的损耗，同时能够实现对d轴电流与q轴电流的独立控制，从而能够提高对永磁同步电主轴控制的准确性和稳定性，以提高基于永磁同步电主轴的数控加工的精度。

技术领域

本发明涉及永磁同步电主轴控制技术领域，具体涉及一种基于最大转矩电流比控制的永磁同步电主轴矢量控制方法

背景技术

目前，在高精度数控机床中大多采用永磁同步电主轴，主要因为永磁同步电主轴具有结构简单、功率因素高、低速性能好、损耗小等优点，因此永磁同步电主轴在高精度和高可靠性要求场合获得广泛应用。但是，当前对于永磁同步电主轴的控制方法，难以实现对转矩电流和励磁电流的独立控制，导致控制的精度和稳定性不够，从而造成零件加工精度难以满足设计要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于最大转矩电流比控制的永磁同步电主轴矢量控制方法，能够保证永磁同步电主轴在给定转矩的恒转矩运行区运行，并能够保证永磁同步电主轴的定子电流达到最小，从而能够降低永磁同步电主轴的损耗，同时能够实现对d轴电流与q轴电流的独立控制，从而能够提高对永磁同步电主轴控制的准确性和稳定性，以提高基于永磁同步电主轴的数控加工的精度。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种基于最大转矩电流比控制的永磁同步电主轴矢量控制方法，包括以下步骤：获取永磁同步电主轴的实际转速和设定转速；根据所述实际转速和所述设定转速的差值得到所述永磁同步电主轴的实际电磁转矩；根据所述实际电磁转矩得到所述永磁同步电主轴的d轴电流和q轴电流，其中，通过最大转矩电流比控制得到所述d轴电流和所述q轴电流；获取所述永磁同步电主轴的定子三相电流；根据所述定子三相电流得到所述永磁同步电主轴的闭环电流；根据所述d轴电流、所述q轴电流和所述闭环电流得到所述永磁同步电主轴的调节信号。

根据本发明实施例提出的基于最大转矩电流比控制的永磁同步电主轴矢量控制方法，通过获取永磁同步电主轴的实际转速和设定转速，并根据实际转速和设定转速得到永磁同步电主轴的实际电磁转矩，然后通过最大转矩电流比控制根据实际电磁转矩得到永磁同步电主轴的d轴电流和q轴电流，同时获取永磁同步电主轴的定子三相电流，并根据定子三相电流得到永磁同步电主轴的闭环电流，然后根据d轴电流、q轴电流和闭环电流得到永磁同步电主轴的调节信号，由此，能够保证永磁同步电主轴在给定转矩的恒转矩运行区运行，并能够保证永磁同步电主轴的定子电流达到最小，从而能够降低永磁同步电主轴的损耗，同时能够实现对d轴电流与q轴电流的独立控制，从而能够提高对永磁同步电主轴控制的准确性和稳定性，以提高基于永磁同步电主轴的数控加工的精度。

另外，根据本发明上述实施例提出的基于最大转矩电流比控制的永磁同步电主轴矢量控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，通过PI控制得到所述实际电磁转矩，所述PI控制的输入量包括所述实际转速和所述设定转速的差值。

进一步地，述最大转矩电流比控制采用牛顿迭代法解耦d-q轴电流。

进一步地，通过Clark and Park坐标变换得到所述闭环电流，所述Clark andPark坐标变换的输入量包括所述定子三相电流。