[发明专利]一种基于观测补偿和耦合调节的弱磁控制方法

摘要

本发明公开了一种基于观测补偿和耦合调节的弱磁控制方法，适用于伺服电机的弱磁控制。针对伺服电机的交、直轴电流方程强耦合性的技术难点，提出了分为以下四步的技术方案：首先，通过比较弱磁极限电压和电机端电压的大小判断弱磁使能；其次，如果弱磁使能，则通过直轴耦合观测单元估计出直轴扰动；再次，如果弱磁使能，则通过直轴电压生成单元得到直轴电压；最后，如果弱磁使能，则通过交轴电压生成单元得到交轴电压。本发明形式简单、容易实现，而且能够改善现有技术动态性能的不足，有效提升伺服电机的弱磁控制动态性能。

主权项

1.一种基于观测补偿和耦合调节的弱磁控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：弱磁使能判断单元，首先根据直流母线电压求得弱磁极限电压usmax，然后比较弱磁极限电压和电机端电压us的大小，若us≥usmax，则弱磁使能，进入步骤二，若us＜usmax，则弱磁不使能，使用id＝0控制；步骤二：直轴耦合观测单元，根据直轴电压方程设计直轴耦合观测算法，得到直轴耦合估计值步骤二具体为：首先建立如下的直轴电压方程，式中，Ud表示直轴电压方程中的直轴电压；Ld表示d轴电感；Lq表示q轴电感；R为定子电阻；ω为伺服电机的转速；id为直轴电流；iq为交轴电流；令d＝Ri_d‑ωL_qi_q为直轴耦合，设计观测器得到d的估计值观测器形式根据具体需求选择；所述观测器的形式为：式中，z为电压观测中间变量，为z的微分，为直轴耦合估计值，L为直轴扰动观测器增益，u为观测对象的控制输入，x为观测对象的状态变量，选取合适的L可以保证趋近于d；步骤三：直轴电压生成单元，由步骤二得到的直轴耦合估计值和直轴电流调节器，生成直轴电压u_d；步骤四：交轴电压生成单元，根据步骤一得到的弱磁极限电压usmax和步骤三得到的直轴电压ud生成交轴电压uq。