[发明专利]一种低速直驱永磁电机伺服系统的转矩脉动抑制方法

摘要

本发明公开了一种低速直驱永磁电机伺服系统的转矩脉动抑制方法，属于发电、变电、配电的技术领域。本发明利用交轴电流构建沿电机轴线剖面圆周分布且幅值上远大于实际齿槽转矩的虚拟齿槽转矩。将虚拟齿槽转矩与实际齿槽转矩合成可使电机转子一周内只有唯一且可控的定位点，将该点以电机的给定速度移动并引入与转速误差负相关的可消除转速固有振荡的虚拟阻尼项，进而构成转速控制器实现闭环控制。本发明公开的方法在驱动电机时能够在低速甚至极低速下通过多余定位点消除和阻尼项来抑制齿槽转矩带来的转矩脉动，进而解决了爬行问题，且消除了引起补偿滞后的控制器积分环节，从而提高了直驱伺服系统的控制精度、响应速度和鲁棒性。

主权项

1.一种低速直驱永磁电机伺服系统的转矩脉动抑制方法，其特征在于，控制电机交轴电流构造与实际齿槽转矩叠加后形成唯一可控定位点的虚拟齿槽转矩，所述虚拟齿槽转矩沿电机轴线剖面圆周分布且幅值为最大允许电磁转矩的幅值；引入与转速负相关的虚拟阻尼项并结合虚拟齿槽转矩构建电机在虚拟齿槽转矩作用下的含阻尼项运动方程；考虑定位点在给定转速下随时间的变化关系以及转速误差反比例项引起的阻尼作用修正电机在虚拟齿槽转矩作用下的含阻尼项运动方程；由修正后的电机在虚拟齿槽转矩作用下的含阻尼项运动方程并以给定交轴电流为输出建立转速闭环控制方程，对给定交轴电流进一步限幅后得到电流环的输入指令。