[发明专利]一种基于电机转动惯量的控制器PI参数整定方法

摘要

本发明涉及一种基于电机转动惯量的控制器PI参数整定方法，首先辨识出电机的转动惯量，然后根据转动惯量和PI参数的关系，并根据最小谐振峰原则调整速度控制器PI参数。该方法首先采集电机的转速信号和电流信号，通过转速计算模块和坐标变换，以及PI控制器和SVPWM脉宽调制和IGBT逆变换，实现电机的控制，然后以输出转速和电流作为辨识模块的输入，通过反馈原理，设定一个S函数，计算不同时段间转动惯量J之间的误差累积值，根据误差的不同，选择不同的增益因子，以增加辨识的准确性和快速性。待辨识出转动惯量以后，根据转动惯量和PI参数的关系调整速度控制器的PI参数，以提高系统的稳定性和抗干扰能力。

主权项

一种基于电机转动惯量的控制器PI参数整定方法，其特征在于，首先辨识出电机的转动惯量，然后根据转动惯量和PI参数的关系，并根据最小谐振峰原则调整速度控制器PI参数，具体包括以下步骤：(1)建立包括编码器、转速和位置计算、永磁同步电机、电流环PI调节器、速度环PI调节器、坐标变换模块、空间矢量脉宽调制模块、IGBT模块、转动惯量辨识模块的永磁同步电机矢量控制系统；(2)电流传感器将检测到的永磁同步电机三相定子电流输入至坐标变换模块中的CLARK变换子模块进行3/2变换，得到静止坐标系下的电流分量；(3)在坐标变换模块中的PARK变换子模块内，根据计算得到的电机电角度和所述静止坐标系下的电流分量，再进行静止‑旋转变换，得到两相同步旋转坐标系下的d轴电流值和q轴电流值；(4)根据电机的输出角速度计算电机的反馈转速；(5)将电机的反馈转速值与给定的转速指令进行比较，其差值作为速度环PI调节器的输入，速度环PI调节器的输出则作为q轴电流环PI调节器的输入；(6)将两相同步旋转坐标系下的d轴电流值与给定的d轴电流值进行比较，其差值作为d轴电流环PI调节器的输入，两相同步旋转坐标系下的q轴电流值与速度环PI调节器的输出进行比较，其差值作为q轴电流环PI调节器的输入，经过电流环PI调节器的计算，分别得到d、q轴电流环PI调节器的输出电压；(7)由电流环PI调节器的输出电压和电机的电角度值经过坐标变换模块中的IPARK子变换模块进行变换，将变换后的电压输入到空间矢量脉宽调制模块，空间矢量脉宽调制模块计算出三相的占空比，并输出响应的三相PWM波形到逆变器，由逆变器输出三相电压驱动永磁同步电机运行。