[发明专利]一种考虑交叉耦合与饱和效应的永磁同步电机控制方法

摘要

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种考虑交叉耦合与饱和效应的永磁同步电机控制方法。针对当前永磁同步电机的控制方法是建立在电机参数恒定不变以及不考虑磁路饱和与交叉耦合现象的线性模型上，采用直交轴完全解耦的控制方法，控制性能和精度不佳的问题，本发明提供一种考虑交叉耦合与饱和效应的永磁同步电机控制方法，建立计及交叉耦合与饱和效应的永磁同步电机非线性模型，将电机参数受交叉耦合与饱和效应的影响计算进每一个计算迭代中，减少交叉耦合与饱和效应的影响，提高永磁同步电机的控制精度，提高动静态性能。

主权项

1.一种考虑交叉耦合与饱和效应的永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过给定转速与反馈的电机实际转速的差值经PI调节器得到给定转矩；S2、通过给定转矩，转矩初始值，电压初始值和交直轴电流初始值，经电流增量控制策略，得到直轴电流增量和交轴电流增量；S3、将直轴电流增量和交轴电流增量分别与反馈的直轴电流初始值和交轴电流初始值相加得到直轴电流给定值和交轴电流给定值，经PI调节器分别得到直轴电压给定值和交轴电压给定值，经坐标变换和空间矢量脉冲宽度调制实现对永磁同步电机的控制；所述的电流增量控制策略包含以下步骤：S2.1、建立计及交叉耦合与饱和效应的永磁同步电机非线性模型；S2.2、在所述非线性模型基础上，以电流极限圆为约束，在电流增量平面内建立考虑了磁路饱和与交叉耦合效应的电机转矩增量dT_e与电压增量dU_s的线性化方程；S2.3、判断转矩与电压所需增量在电流极限圆内的相对位置，根据六种不同的位置关系，得出六种不同情况的电流增量：S2.3.1、判断是否LU>I_max，若结果为是，则判定为情况一；S2.3.2、若S2.3.1的结果为否，则判断是否LT>I_max；S2.3.3、若S2.3.2的结果为是，则判断是否D_sv≥0，若结果为是，则判定为情况二；S2.3.4、若S2.3.3的结果为否，则判定为情况三；S2.3.5、若S2.3.2的结果为否，则判断是否D_sv≥0，若结果为是，则判定为情况四；S2.3.6、若S2.3.5的结果为否，则判断交点位置，若在圆内则判定为情况五，若在圆外则判定为情况六；其中，LU为流极限圆圆心到电压增量直线之间距离，LT为电流极限圆圆心到转矩增量直线之间距离，I_max为最大电流值，即电流极限圆半径，D_sv为电压增量减去电压实际增量，作为判断依据判断在电流增量平面内，转矩增量直线和电压增量直线的交点位于初始点的左侧还是右侧。