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      一種基于參數(shù)辨識的電機電流控制方法及系統(tǒng)的制作方法_2

      文檔序號:9306319閱讀:來源:國知局
      所述步驟3中計算d軸第一給定電壓ujPq軸第一給定電壓uq的具體過程如下:
      [0054] 步驟S31a,對所述d軸給定電流4與d軸實時電流i 行比較,得到d軸誤差電 流A id,對所述q軸給定電流iqlJ5 q軸實時電流i q進行比較,得到q軸誤差電流A i q;
      [0055] 步驟S32a,對所述d軸誤差電流Aid進行誤差調(diào)節(jié)得到d軸第一給定電壓ud,對 所述q軸誤差電流Aiq進行誤差調(diào)節(jié)得到q軸第一給定電壓uq。
      [0056] 這里,所述步驟32a中對所述d軸誤差電流Aid和所述q軸誤差電流Ai q進行誤 差調(diào)節(jié)也為比例積分PI調(diào)節(jié)。
      [0057] 所述步驟4中計算a軸給定電壓11"和P軸給定電壓u 的具體過程如下:
      [0058] 步驟S41a :根據(jù)所述電機轉速〇、電機電感L、d軸實時電流ijP q軸實時電流i q, 對所述d軸第一給定電壓%和q軸第一給定電壓uq均進行解耦補償計算,分別得到d軸第 二給定電壓和q軸第二給定電壓u
      [0059] 步驟S42a:對所述d軸第二給定電壓Utk和q軸第二給定電壓uv均進行Park逆 變換,分別得到a軸給定電壓u"和P軸給定電壓uk。
      [0060] 其中,所述步驟S41a中對d軸第一給定電壓ujPq軸第一給定電壓uq均進行解 耦補償?shù)木唧w算法如下;
      [0061]udr=ud-〇Liq (1-9)
      [0062] Uqr=uq+?Lid+?邊f(xié) (1-10)
      [0063] 其中,為d軸第二給定電流,ud軸第一給定電流,U#為q軸第二給定電流, Uq為q軸第一給定電流,w為電機轉速,L為電機電感,也f為永磁體的磁鏈。
      [0064] 本實施例中,由于數(shù)字式PI控制的滯后特性,在K時刻執(zhí)行的控制指令是K-I時 刻的計算值,電流環(huán)要保證有較高的跟隨性,避免超調(diào)與震蕩,提高電流環(huán)的動靜態(tài)性能, 我們采用增量預測算法來消除這一特性,改善控制性能。這里,所述步驟41a中得到d軸第 二給定電壓Ut和q軸第二給定電壓uv后;還通過增量預測法預測下一時刻電流的采樣值, 并替代所述步驟S31a中q軸實時電流iq進行q軸誤差電流Aiq計算。這里,電流增量預 測的具體算法為:
      [0066]其中,L為電機電感,T為采樣周其月,iv(k+l)為k+1時刻q軸給定電流,iq(k)為k時刻q軸電流,iq(k-l)為k_l時刻q軸電流,UqlXk)為k時刻q軸第二給定電流,iv(k+l) 為k+1時刻q軸第二給定電流。
      [0067] 實施例二、一種基于參數(shù)識別的電機電流控制系統(tǒng),下面將結合圖2對本實施例 提供的一種基于參數(shù)識別的電機電流控制系統(tǒng)進行詳細的說明。
      [0068] 如圖2所示,一種基于參數(shù)識別的電機電流控制系結構示意圖,包括電機參數(shù)讀 取模塊、轉速調(diào)節(jié)模塊、d軸電流給定模塊、第一給定電壓模塊、靜坐標給定電壓模塊、SVPffM 模塊和電機驅(qū)動模塊。
      [0069] 其中,所述電機參數(shù)讀取模塊用于讀取電機的d軸實時電流id、q軸實時電流iq、d 軸反饋電壓udl、q軸反饋電壓Uql和電機轉速《,并通過遞推最小二乘法計算,得到電機的 電感L;所述轉速調(diào)節(jié)模塊根據(jù)電機轉速《計算得到q軸給定電流述d軸電流給定 模塊用于設定d軸給定電流所述第一給定電壓模塊用于根據(jù)所述d軸給定電流i&與 d軸實時電流id進行計算得到d軸第一給定電壓ud,根據(jù)所述q軸給定電流i#與q軸實時 電流iq進行計算,得到q軸第一給定電壓uq;所述靜坐標給定電壓模塊用于對所述d軸第一 給定電壓ujPq軸第一給定電壓Uq分別進行計算,得到a軸給定電壓u"和P軸給定電 壓U1^;所述SVPffM模塊用于所述a軸給定電壓u"和P軸給定電壓u&均進行空間矢量 脈寬調(diào)制SVPWM,得到電機驅(qū)動信號;所述電機驅(qū)動模塊根據(jù)所述驅(qū)動信號驅(qū)動電機工作。
      [0070] 其中,所述電機參數(shù)讀取模塊包括電流采集單元、電壓采集單元、轉速位置檢測單 元、Clark變換單元、Park變換單元和電感單元;
      [0071] 所述電流采集單元用于采集電機三相電源的實時電流;
      [0072] 所述電壓采集單元用于采集電機三相電源的實時電壓;
      [0073] 所述轉速位置檢測單元用于檢測電機轉速co和電機的實時機械角度0 ;
      [0074] 所述Clark變換單元用于用于對所述實時電流進行Clark變換,得到a軸電流ia 和0軸電流ip,對所述實時電壓進行Clark變換,得到a軸電壓u。和P軸電壓up;
      [0075] 所述Park變換單元用于對所述a軸電流;[。和0軸電流ip進行Park變換,得 到d軸實時電流ijPq軸實時電流iq,對所述a軸電壓11。和P軸電壓up均進行Park 變換得到d軸反饋電壓Udl和q軸反饋電壓uql;
      [0076] 所述電感單元用于根據(jù)所述電機的d軸實時電流id、q軸實時電流iq、d軸反饋電 壓udl、q軸反饋電壓Uql和電機轉速《,并通過遞推最小二乘法計算,得到電機的電感L。
      [0077] 優(yōu)選地,所述電機參數(shù)讀取模塊還包括數(shù)字濾波器,所述數(shù)字濾波器用于對所述 電機三相電源的實時電流和實時電壓分別進行濾波,并發(fā)送至所述Clark變換單元。由于 采樣后的實時電流中存在毛刺,通過濾波后,可以有效去掉實時電流中的毛刺成分,使得后 續(xù)識別結果更加準確。
      [0078] 本實施例中,所述轉速調(diào)節(jié)模塊包括轉速誤差單元和轉速調(diào)節(jié)單元;
      [0079] 所述轉速誤差單元用于將電機轉速w與預先設定的給定轉速進行計算,得到 轉速誤差Aw ;
      [0080] 所述轉速調(diào)節(jié)單元對所述轉速誤差A?進行誤差調(diào)節(jié)得到q軸給定電流iv。
      [0081] 本實施例中,所述所述第一給定電壓模塊包括電流誤差單元和電流調(diào)節(jié)單元;
      [0082] 所述電流誤差單元包括d軸電流誤差電路和q軸電流誤差電路,所述d軸電流誤 差電路用于對所述d軸給定電流與d軸實時電流i,進行比較,得到d軸誤差電流Aid, 所述q軸電流誤差電路用于對所述q軸給定電流&與q軸實時電流iq進行比較,得到q軸 誤差電流Aiq;
      [0083] 所述電流調(diào)節(jié)單元包括q軸電流調(diào)節(jié)電路和d軸電流調(diào)節(jié)電路,所述d軸電流調(diào) 節(jié)電路用于對所述d軸誤差電流Aid進行誤差調(diào)節(jié)得到d軸第一給定電壓ud,所述q軸電 流調(diào)節(jié)電路用于對所述q軸誤差電流Aiq進行誤差調(diào)節(jié)得到q軸第一給定電壓uq。
      [0084] 本實施例中,所述所述靜坐標給定電壓模塊包括解耦單元和Park逆變換單元;
      [0085] 所述解耦單元包括q軸解耦電路和d軸解耦電路,所述d軸解耦電路和所述d軸 解耦電路分別用于根據(jù)所述電機轉速《、電機電感L、d軸實時電流ijPq軸實時電流iq, 對所述d軸第一給定電壓%和q軸第一給定電壓uq均進行解耦補償計算,得到d軸第二給 定電壓和q軸第二給定電壓u
      [0086] 所述Park逆變換單元用于對所述d軸第二給定電壓Ut和q軸第二給定電壓uv 均進行Park逆變換,分別得到a軸給定電壓1!"和P軸給定電壓uk。
      [0087] 優(yōu)選地,本實施所述的一種基于參數(shù)識別的電機電流控制系統(tǒng)還包括增量預測模 塊,所述增量預測模塊用于在所述q軸解耦電路計算出q軸第二給定電壓IV后,根據(jù)q軸 上一時刻電流和當前時刻電流預測下一時刻q軸給定電流,并反饋給所述第一給定電壓模 塊。由于數(shù)字式PI控制的滯后特性,在K時刻執(zhí)行的控制指令是K-I時刻的計算值,電流 環(huán)要保證有較高的跟隨性,避免超調(diào)與震蕩,提高電流環(huán)的動靜態(tài)性能,我們采用增量預測 算法來消除這一特性,改善控制性能。
      [0088] 這里需要指出的是,本發(fā)明所述電機為凸裝式永磁同步電機。
      [0089] 本發(fā)明的一種基于參數(shù)識別的電機電流控制方法及系統(tǒng),基于遞推最小二乘法對 電機的參數(shù)進行識別,識別精度較高,通過對電流預測控制,來達到更好的調(diào)速和響應,進 一步提升控制性能,簡單便捷,能更好的控制電機,提升了電機的相應速率和調(diào)速特性。
      [0090] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
      【主權項】
      1. 一種基于參數(shù)識別的電機電流控制方法,其特征在于,包括如下步驟: 步驟S1,讀取電機的d軸實時電流id、q軸實時電流iq、d軸反饋電壓udl、q軸反饋電 壓uql和電機轉速《,通過遞推最小二乘法計算,得到電機的電感L; 步驟S2,根據(jù)電機轉速《 ;計算得到q軸給定電流,并設定d軸給定電流id」 步驟S3,根據(jù)所述d軸給定電流i#與d軸實時電流id進行計算得到d軸第一給定電 壓ud,根據(jù)所述q軸給定電流iqlJ5q軸實時電流iq進行計算,
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