[发明专利]基于复矢量解耦及延时补偿的高速电机低载波比控制方法

权利要求书

1.一种基于复矢量解耦及延时补偿的高速电机低载波比控制方法，其特征在于：方法具体包括如下步骤：

1)对高速电机的定子三相绕组电流在三相静止坐标系下进行采样，并通过坐标变换得到dq旋转两相坐标系下电流实际值；

2)在旋转两相坐标系下，由高速电机的转速调节器求取电流给定值，从而求解电流误差作为电流调节器的输入信号；

3)构造二阶复矢量解耦电流调节器根据电流误差对电流采样延时进行补偿，处理得到旋转两相坐标系下的给定电压值，再对给定电压值进行位置延时补偿，经过坐标变换得到三相静止坐标系下最终给定电压值，将最终给定电压值输入到高速电机的逆变器中以控制高速电机运行；

所述步骤1)中采样获得高速电机的定子三相绕组的三相电流进而坐标变换得到dq旋转两相坐标系下的d轴电流实际值和q轴电流实际值；

所述步骤2)中，电流误差是由电流实际值减去电流给定值获得；

所述的步骤3)具体为：

将复矢量电流调节器设计为：

其中，T₁为复矢量电流调节器系数，T_d为电流采样延时与给定电压值输出延时之和；P_id、P_iq表示高速电机控制系统中电流环的比例积分控制器的比例参数，I_id、I_iq表示高速电机控制系统中电流环的比例积分控制器的积分参数，i表示电流环；ω表示电机旋转角速度，s表示拉普拉斯域中的复变量，j表示虚数符号，d表示延时；表示d轴电流调节器传递函数，表示q轴电流调节器传递函数；

所述步骤2)获得的电流误差分为d轴电流误差和q轴电流误差，然后将d轴电流误差和q轴电流误差分别与d轴电流调节器传递函数和q轴电流调节器传递函数相乘获得补偿前的d轴给定电压值和q轴给定电压值，再按照以下公式进行位置延时补偿，补偿后的给定电压值表示为：

Δθ＝ωT_d

其中，表示补偿后的d轴给定电压值和q轴给定电压值，u_d、u_q表示补偿前的d轴给定电压值和q轴给定电压值；Δθ表示待补偿角度值。

2.根据权利要求1所述的基于复矢量解耦及延时补偿的高速电机低载波比控制方法，其特征在于：所述的复矢量电流调节器系数T₁满足以下公式条件：

其中，p表示电流环的主导极点，R为被控电机的电阻值，I_i表示电流环的比例积分控制器的积分参数。

3.根据权利要求1所述的基于复矢量解耦及延时补偿的高速电机低载波比控制方法，其特征在于：所述的电流采样延时与给定电压值输出延时之和T_d计算为：

T_d＝1.5*T_PWM

其中，T_PWM为高速电机的逆变器功率器件开关周期。