[发明专利]一种基于id

说明书

本发明提供了一种基于i_d＝0的三相永磁同步电机无感三闭环矢量控制系统，其特征在于，所述系统包括：速度调节器单元；电压前馈单元；电压前馈补偿单元；反Park变换单元；SVPWM算法单元；IPM隔离驱动单元；Clarke变换单元；Park变换单元；以及SMO滑模观测器单元。本发明所提供的基于i_d＝0的三相永磁同步电机无感三闭环矢量控制系统解决了三相永磁同步电机在矢量控制上的不可靠性，精度不高，电机调速范围窄，抗扰动能力差，算法复杂等问题。

技术领域

本发明属于永磁同步电机技术领域，具体涉及一种基于i_d＝0的三相永磁同步电机无感三闭环矢量控制系统。

背景技术

永磁同步电机是由永磁体励磁产生旋转磁场的同步电机。永磁同步电机因其高效率、转矩波纹小、动态响应快等诸多优点，在航空领域的各个产品上得到了广泛的应用，进而对永磁同步电机的控制精度要求越来越高。

因此，需要一种能精确的控制永磁同步电机的系统。

发明内容

本发明的目的在于，针对永磁同步电机的控制精度不能保证使用的问题，提出了一种电路性能稳定、安全、可靠，对电磁干扰有良好的消除能力，能量损耗小的控制系统。

本发明为了达到上述目的，提供了一种基于i_d＝0的三相永磁同步电机无感三闭环矢量控制系统，所述系统包括：

速度调节器单元，用于对DSP处理器中设定的角速度信号进行调节；

电压前馈单元，对经过速度调节器单元的信号进行坐标变换，产生定子电压在d轴和q轴的分量；

电压前馈补偿单元，用于对电压前馈单元输出信号的补偿；

反Park变换单元，对经过电压前馈补偿单元补偿的信号进行反Park变换，产生α和β坐标系下的电压分量；

SVPWM算法单元，对α和β坐标系下的电压分量进行空间矢量计算，产生用于驱动三相永磁同步电机的六路PWM波信号；

IPM隔离驱动单元，用于对六路PWM波信号进行处理得到驱动信号，通过该驱动信号对三相永磁同步电机进行控制；

Clarke变换单元，用于对经过IPM隔离驱动单元处理的信号进行Clarke变换，产生定子电流在α和β坐标系下电流分量；

Park变换单元，将α和β坐标系下电流分量，转换为在d轴和q轴的电流分量；以及

SMO滑模观测器单元，采集α和β坐标系下的电压分量和电流分量，经过信号处理得到处理后的角速度信号，将处理后的角速度信号反馈至DSP处理器，根据处理后的角速度信号对DSP处理器给定的角速度进行调节后传递给速度调节器单元，以形成闭环。(

本发明所提供的基于i_d＝0的三相永磁同步电机无感三闭环矢量控制系统，还具有这样的特征，所述经过速度调节器单元的信号为电机转矩电流给定值

本发明所提供的基于i_d＝0的三相永磁同步电机无感三闭环矢量控制系统，还具有这样的特征，所述电压前馈补偿单元，使定子电流在d轴上的分量i_d＝0，电压前馈补偿单元对电压前馈单元输出定子电压u_sd和u_sq进行补偿输出△u_sd和△u_sq，并计算出定子电压d与q轴分量和

本发明所提供的基于i_d＝0的三相永磁同步电机无感三闭环矢量控制系统，还具有这样的特征，所述反Park变换单元还接收SMO滑模观测器单元信号反馈θ_r，所述反馈θ_r用以辅助α和β坐标系下的电压分量的计算。