[发明专利]一种考虑非线性特性的永磁同步电动机模拟器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种考虑非线性特性的永磁同步电动机模拟器及其控制方法，包括：输出三相电压和电流，分别经坐标变换并结合当前周期电角度得到交直轴电压和电流分量；获取交直轴反电势分量；建立非线性永磁同步电动机数学模型，将交直轴电压和交直轴反电势作为输入，解算下一周期的机械角速度、电角度、电动机转速和交直轴电流，并将交直流电流作为下一周期闭环控制的指令电流；采用电流调节器对指令电流和交直轴电流分量的差值进行调节，将结果经帕克反变换后得到的参考电压通入SVPWM调制模块，使三相全桥变换器实际输出指令电流。本发明能有效模拟非线性反电势情况下各种工况运行特性，且能实现对高次谐波电流所含有的高频信号进行无静差跟踪。

主权项

一种考虑非线性特性的永磁同步电动机模拟器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：检测永磁同步电动机在额定转速下的反电势波形，计算得到单位转速下永磁同步电动机的反电势数据并建立电动机反电势表；在永磁同步电动机反电势非正弦条件下，建立基于两相同步旋转坐标系的非线性永磁同步电动机的数学模型，并对模型进行离散化处理；检测电机驱动器输出三相电压，经坐标变换并结合当前周期的电角度得到交直轴电压分量；根据当前周期的电角度和电动机反电势表中的反电势数据，获取永磁同步电动机当前周期的三相反电势，经坐标变换并结合当前周期的电角度转换成交直轴反电势分量；将所述交直轴电压分量和交直轴反电势分量作为非线性永磁同步电动机数学模型的输入，运用所述模型解算出下一周期虚拟永磁同步电动机的dq轴电流并将其作为下一周期闭环控制的指令电流，并利用模型解算出下一周期的机械角速度、电角度和电动机转速，用于计算下一周期的永磁同步电动机反电势和提供下一周期坐标变换的电角度；检测三相全桥变换器输出三相电流，经坐标变换并结合当前周期的电角度得到交直轴电流分量；及将上一周期根据模型所解算出的dq轴电流作为当前周期的指令电流，并对当前周期的指令电流和交直轴电流分量的差值进行闭环控制调节，其输出结果经帕克反变换后得到输出电压通入SVPWM调制模块，使三相全桥变换器实际输出上一周期所解算出的指令电流。