[发明专利]永磁同步电机离散域电流环强鲁棒性二自由度控制方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机离散域电流环强鲁棒性二自由度控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1，采集永磁同步电机的转子电角速度ω_e和转子电角度θ_e，采集永磁同步电机的定子A相电流i_a、定子B相电流i_b、定子C相电流i_c，再经过坐标变换得到永磁同步电机在旋转dq坐标系下的定子电流dq分量i_d,i_q；

步骤2，记i_d,ref为d轴给定电流、i_q,ref为q轴给定电流、为电流控制器d轴输出电压、为电流控制器q轴输出电压、在离散域中通过复变量z，在z域中设计电流控制器，电流控制器的表达式如下：

其中，

表示积分作用，z^-1表示延迟一拍；

K_p为比例系数矩阵，K_p＝G^-1(β₁β₂-β₁-β₂+1)；

K_i为积分系数矩阵，K_i＝G^-1(I-α₁F)(β₁β₂-β₁-β₂+1)；

M为电流反馈系数矩阵，M＝G^-1((1-α₁)F²+(β₁+β₂-1)(α₁-1)F)；

A为电流控制器延迟输出反馈系数矩阵，A＝G^-1((1-α₁)F-(β₁+β₂-1)I)G；

在比例系数矩阵K_p、积分系数矩阵K_i、电流反馈系数矩阵M和电流控制器延迟输出反馈系数矩阵A中，

I为单位矩阵，

β₁为控制系统期望的跟随和抗扰闭环极点一，β₂为控制系统期望的跟随和抗扰闭环极点二，α₁为控制系统期望的抗扰闭环极点三的可调系数，β₁，β₂，α₁的取值满足限制：0≤β₁＜1，0≤β₂＜1，0≤α₁＜1；

F为永磁同步电机在旋转dq坐标系下的离散域数学模型的系数矩阵，记为系数矩阵F；

G为永磁同步电机在旋转dq坐标系下的离散域数学模型的输入矩阵，记为输入矩阵G；

步骤3，求解步骤2的电流控制器表达式得到电流控制器d轴输出电压和电流控制器q轴输出电压经过坐标变换并补偿数字控制一拍延迟造成的角度滞后得到静止αβ坐标系下的α轴输出电压u_α,ref和β轴输出电压u_β,ref，其表达式为：

其中，T_s为采样周期；

步骤4，将步骤3获得的α轴输出电压u_α,ref和β轴输出电压u_β,ref输入SVPWM模块进行空间矢量脉宽调制，输出PWM波至逆变器模块。