[发明专利]一种基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制装置及方法

权利要求书

1.一种基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制装置，其特征在于，该装置包括空间矢量脉宽调制器、电机、位置传感器、位置环、速度环和电流环，

所述位置传感器用于检测电机转子的速度，

所述位置环包括位置PI控制器，通过比较检测到的电机转子位置和给定位置，获得电机转速给定值；

所述速度环包括速度PI控制器，通过比较电机转速给定值与位置传感器检测到的电机转子速度，获得电机交轴的参考电流；

所述电流环包括直轴电流PI控制器和交轴电流PI控制器，其中，直轴电流PI控制器通过比较电机直轴检测电流与直轴参考电流，获得电机直轴分量参考电压值；所述交轴电流PI控制器通过比较交轴检测电流i_q与交轴参考电流，获得电机交轴分量参考电压值；

所述空间矢量脉宽调制器用于将α轴参考电压值、β轴参考电压值调制成PWM波，从而驱动电机。

2.根据权利要求1所述的基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制装置，其特征在于，

所述检测到的电机转子位置通过对位置传感器检测到的转子速度积分获得。

3.根据权利要求1所述的基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制装置，其特征在于，

所述直轴参考电流

4.根据权利要求1所述的基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制装置，其特征在于，

所述位置PI控制器、速度PI控制器、直轴电流PI控制器、交轴电流PI控制器均为比例积分控制器。

5.根据权利要求1所述的基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制装置，其特征在于，

所述位置传感器为电机编码器。

6.根据权利要求1所述的基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制装置，其特征在于，

所述装置还具有克拉克变换模块、帕克变换模块和帕克逆变换模块，

所述克拉克变换模块用于将电机三相电流的检测值i_A、i_B、i_C转化为定子电流的α轴分量i_α、β轴分量i_β；

所述帕克变换模块用于将定子电流的α轴分量i_α、β轴分量i_β转化为电机直轴检测电流i_d和交轴检测电流i_q；

所述帕克逆变换模块用于将直轴分量参考电压值交轴分量参考电压值转化为α轴参考电压值β轴参考电压值

7.一种基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制方法，其特征在于，通过设置位置环，比较电机转子位置和给定位置，获得电机转速给定值

8.根据权利要求7所述的基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制方法，其特征在于，

该方法包括：

S1、设置位置传感器检测电机转子位置；

S2、设置位置环，通过位置环PI控制器比较检测到的电机转子位置和给定位置，获得电机转速给定值

S3、设置速度环，通过速度环PI控制器比较电机转速给定值与位置传感器检测到的电机转子速度ω_m，获得电机交轴的参考电流

S4、设置电流环，通过电流环PI控制器比较电机直轴检测电流i_d与直轴参考电流获得电机直轴分量参考电压值以及比较交轴检测电流i_q与交轴参考电流获得电机交轴分量参考电压值所述直轴参考电流

S5、将直轴分量参考电压值交轴分量参考电压值转化为α-β坐标系下的α轴参考电压值β轴参考电压值再由空间矢量脉宽调制器调制成PWM波对电机进行驱动。

9.根据权利要求7所述的基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制方法，其特征在于，

所述电机转子位置通过对位置传感器检测到的转子速度积分获得。

10.根据权利要求8所述的基于位置传感器的PMSM三闭环矢量控制方法，其特征在于，

所述电机直轴检测电流i_d和交轴检测电流i_q通过电机三相电流的检测值i_A、i_B、i_C坐标变换获得。