[发明专利]永磁同步电机直接转矩控制系统

摘要

一种永磁同步电机直接转矩控制系统，所述控制系统中对定子磁链和转速估算采用EKF观测器，根据永磁同步电机的数学模型选取系统的状态变量为x＝[ψ_α，ψ_β，ω_r，θ_r]^T，输入变量为u＝u_α，u_β]^T，输出变量为y＝[i_α，i_β]^T，则得系统的状态方程和输出方程(11)；以电机转速作为ADRC速度控制器的输入，通过得到的定子磁链计算出电磁转矩的测量值T_e，并将测量值T_e和电磁转矩给定信号进行比较，其比较结果作为空间电压矢量脉冲发生器的输入，空间电压矢量脉冲发生器的输出连接永磁同步电机的电压源逆变器。本发明具有良好动态性能、稳态性能较好、鲁棒性和抗干扰能力强。

主权项

1.一种永磁同步电机直接转矩控制系统，其特征在于：所述控制系统中对定子磁链和转速估算采用EKF观测器，所述EKF观测器采用扩张的卡尔曼滤波器，根据永磁同步电机的数学模型选取系统的状态变量为x＝[ψ_α，ψ_β，ω_r，θ_r]^T，输入变量为u＝u_α，u_β]^T，输出变量为y＝[i_α，i_β]^T，则得系统的状态方程和输出方程：xg(t)=f[x(t),t]+Bu(t)y(t)=h[x(t),t]---(11)]]>式中：f[x(t),t]=-RsLsψα+RsLsψfcosθr-RsLsψβ+RsLsψfcosθr0ωr,]]>h[x(t),t]=ψα-ψfcosθrLsψβ-ψfcosθrLs,]]>B=10010000]]>其中，ψ_α，ψ_β，u_α，u_β，i_α，i_β分别为定子磁链矢量、定子电压和定子电流的α、β轴分量，R_s为定子电阻，L_s为等效同步电感，ψ_f为转子永磁体磁链矢量，ω_r为转子转速，θ_r为转子位置角；所述EKF观测器中，通过得到的定子磁链计算出电磁转矩的给定值T_e，并将T_e和电磁转矩给定信号进行比较，其比较结果作为空间电压矢量脉冲发生器的输入，空间电压矢量脉冲发生器的输出连接永磁同步电机的电压源逆变器。