[发明专利]一种交流电机电流环并行数字控制实现方法

摘要

本发明公开了一种交流电机电流环并行数字控制实现方法，属于交流电机控制领域。本发明包括将电机电流环系统任务划分为实时控制任务和非实时任务，将实时控制任务划分为硬件实现部分和软件实现部分；在控制周期开始阶段，执行非实时任务；在控制周期中间阶段，同时执行非实时任务和实时控制任务硬件部分；在控制周期最后阶段，执行实时控制任务软件部分；各任务之间调度切换由软硬件结合实现，使系统电流环具有最小控制延迟。本发明基于微控制器实现，具有良好的适用性，可以有效减小电流环控制延迟，提高电流环增益范围，改善电流动态控制性能，同时也可以提高CPU执行效率，增强系统控制功能。

主权项

一种交流电机电流环并行数字控制实现方法，其特征在于，包括：步骤1将系统任务划分为定时实时任务和非实时任务，其中，所述实时任务划分为电流采样部分、实时电机控制算法部分和PWM输出部分，采用第一硬件定时器用于触发所述PWM输出部分，刷新PWM占空比并产生输出PWM脉冲，采用第二硬件定时器用于触发电流采样过程，采用第三硬件定时器用于触发实时电机控制算法的执行，若控制系统为初次运行，则执行步骤2，否则执行步骤3；步骤2对所述第二硬件定时器、所述第三硬件定时器的触发时刻进行优化，包括以下子步骤：(2‑1)将所述第二硬件定时器的触发时刻Ta初始值设为0，所述第三硬件定时器的触发时刻Tb初始值设为控制周期的一半，同时设置自动测量次数；(2‑2)系统开始运行后，读取所述第二硬件定时器、所述第三硬件定时器的计数值，自动测量并记录所述电流采样过程时间和所述实时电机控制算法执行时间；(2‑3)根据测量结果，计算所述触发时刻Ta和所述触发时刻Tb的最优值，使控制延时最小；步骤3按照优化后的触发时刻，进行任务切换与调度，包括以下子步骤：(3‑1)在控制周期起始时刻，所述第一硬件定时器触发PWM占空比刷新，并产生所述输出PWM脉冲，CPU按照正常程序流程执行非实时任务；(3‑2)在所述控制周期开始经过所述触发时刻Ta时刻后，所述第二硬件定时器触发所述电流采样过程执行，同时所述CPU继续执行所述非实时任务；(3‑3)在所述控制周期开始经过所述触发时刻Tb后，所述第三硬件定时器触发CPU中断，所述CPU开始执行所述实时电机控制算法计算PWM占空比，上述PWM占空比计算完成之后，所述CPU退出中断，返回正常程序流程执行所述非实时任务直至本控制周期结束。