[发明专利]一种直流电机并联控制系统及电流跟随控制方法

说明书

本发明公开了一种直流电机并联控制系统及电流跟随控制方法，通过给定参考转速与实际转速的差经过五个PI调节器，得到参考初始电流；将参考初始电流经过参考电流重构计算模块得到所需要的参考电流值；将六相电压源型逆变器输出端的电流值经过电流重构计算模块得到计算电流值；将计算电流值与参考电流值的差值，给到滞环比较器中，生成等幅不等宽的方波信号；将方波信号经过PWM模块，变为驱动IGBT管的开关信号；将PWM信号传输给六相电压源型逆变器模块，六相电压源型逆变器模块控制五直流电机正常工作，实现电机的四象限运行。本发明采用参考电流重构，电流重构以及滞环比较技术，提供了一种新型电机控制方法。

技术领域

本发明属于直流电机控制技术领域，具体涉及一种直流电机并联控制系统及电流跟随控制方法。

背景技术

电机耗能目前占全球电耗的比较较高。对于电机控制系统，电机的能耗取决于电机和传动效率。因此，电机的降耗、传动效率的提高和性能的改善，人们一直在不断的探索和努力中。因此电机系统需要一种更为高效的控制设计。对于现代传动系统，控制精度、扩展性、外设控制、系统数据和设计安全性、功能安全和可靠性都是设计之中的关键点。另外，在不影响控制性能的同时，电机可以实现精准控制和同步控制对于电动汽车、家电控制和工业控制意义重大。其中，多轴电机控制系统尤其如此。

对于多轴电机控制系统，往往需要驱动多台电机。一个控制器很难保证设备的正常运行，因此，需要多轴电机应用领域，需要使用2个甚至多个控制器联机从而达到驱动多台电机的目的。这种通过多个控制器联机的方式来驱动多台电机，不仅编程困难，设备连线复杂，而且大大增加了成本。目前，多轴电机控制系统多采用直流电动机、感应电动机、开关磁阻电机和直流无刷电机等。其中，直流电机具有控制简单，成本较低等优点，比较适合应用于成本较低的应用场合。因此，本发明针对直流电机设计出一种新型五电机驱动系统及其电流控制策略。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种直流电机并联控制系统及电流跟随控制方法，方案简单，可以四象限运行，可以同步控制，电流跟随性好，动态性能优越。

本发明采用以下技术方案：

一种直流电机电流跟随控制方法，包括以下步骤：

S1、给定参考转速与实际转速的差，经过五个PI调节器得到五个参考电流初始值；

S2、将步骤S1得到的五个参考电流初始值经过参考电流计算得到所需要的六个参考电流值；

S3、将六相电压源型逆变器输出端的电流值经电流重构计算得到六个计算电流值；

S4、将步骤S3得到的六个计算电流值与步骤S2得到的六个参考电流值I_iref的差值经电流滞环控制生成等幅不等宽的滞环控制器方波输出信号；

S5、将步骤S4获得的滞环控制器输出信号经PWM模块变为能够驱动六相电压源型逆变器12个IGBT管的开关信号PWM_j和PWM_j+1；

S6、将步骤S5得到的开关信号PWM_j和PWM_j+1输入六相电压源型逆变器模块中，逆变器给电机供电并驱动电机正常工作，实现电机的四象限运行或同步运行。

具体的，步骤S2中，六个参考电流值I_iref具体为：

其中，i＝1,2,3,4,5,6。

具体的，步骤S3中，六个计算电流值I_i具体为：