[发明专利]一种基于电机模型的永磁同步电机位置控制方法

摘要

本发明提供了一种基于电机模型的永磁同步电机位置控制方法，把电机的控制分解为d轴电流和q轴电流的控制,当电机处于位置控制时，进行以下q轴电流给定的控制：转矩的给定由角度的偏差和速度的偏差获得，计算转矩给定为：T_ref=pos_K1*Theta_err‑pos_K2*W_est+T_est;(1)其中pos_K1、pos_K2为位置环控制系数，根据位置环带宽和电机模型运算获得控制系数：pos_K1=J*Pos_gain*Pos_gain;(2)pos_K2=2*J*Pos_gain‑B;(3)。本发明的有益效果是：位置环控制增益依据电机模型获得，避免了繁琐的测试；电机的估算模型也有相应的增益调节，增强了系统的使用范围；运算拓扑简单，可以方便的使用于单片机系统中。

主权项

1.一种基于电机模型的永磁同步电机位置控制方法，其特征在于：把电机的控制分解为d轴电流和q轴电流的控制, 当电机处于位置控制时，进行以下q轴电流给定的控制，通过转矩给定获取q轴电流给定：转矩的给定由角度的偏差和速度的偏差获得，计算转矩给定为：T_ref = pos_K1*Theta_err ‑ pos_K2*W_est + T_est;  (1)其中pos_K1、pos_K2为位置环控制系数，根据位置环带宽和电机模型运算获得控制系数：pos_K1 = J*Pos_gain*Pos_gain;  (2)pos_K2 = 2*J*Pos_gain ‑ B;  (3)构建一个电机模型，同时估算当前速度W_est和输出转矩T_est，估算电机状态，公式如下：Theta_corr = Theta_feed ‑ Ts*W_est;  (4)W_est = W_est + Ts*(T_ref ‑ T_est ‑ B*W_est)/J + pos_K2*Theta_corr/J ;  (5)T_est = T_est ‑ pos_K1*Theta_corr ;  (6)估算量都是以迭代的方式不断更新；其中，Ts：采样时间；J ：电机和负载惯量总和；B ：系统摩擦系数；Theta_err：位置偏差；Theta_ref ：位置给定；Theta_feed ：位置反馈；Theta_corr：位置校正；Pos_gain ：位置环增益；W_est：估算速度；T_est：估算转矩；T_ref：转矩给定输出。