基于比例谐振调节器的双三相永磁电机矢量控制方法

摘要

本发明公开了一种基于比例谐振调节器的双三相永磁电机矢量控制方法，本发明的目标是削弱和消除双三相永磁同步电机矢量控制下的                                                次电机谐波分量，其主要技术特点是，在矢量空间解耦的矢量控制基础上，对六相电流经过静止坐标变换后的谐波子平面上的分量（、，采用比例谐振（Proportional-reso nant，PR）调节器进行跟随控制，采用本发明可实现双三相永磁同步电机的优化控制，具有双三相电机传统的矢量控制所不具备的优点：电流波形更加正弦，其谐波含量大大减小，尤其是次电流谐波分量，系统损耗小，有着良好的稳态性能。

主权项

一种基于比例谐振调节器的双三相永磁电机矢量控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)设本次采样周期开始时刻为t_k，利用第一三相电流霍尔传感器采集定子侧ABC绕组三相电流i_sABC，利用第二三相电流霍尔传感器采集定子侧DEF绕组三相电流i_sDEF，利用单相电压传感器采集直流母线电压信号V_dc；(2)信号调理电路将采集到的相电流信号i_sABC、i_sDEF和直流母线电压信号V_dc分别进行信号处理，转换成DSP能够识别的模拟信号量；(3)采用多摩川增量式光电编码器对电机转子位置信号进行采样，将编码器输出信号送入DSP2812的QEP单元进行处理并计数，通过转速计算器计算得到电机的转子位置信号θ_s和电机转速ω_r；(4)将采集到的定子六相电流i_sABC和i_sDEF经过六相静止坐标变换模块，得到α‑β子平面定子电流i_sα和i_sβ，z1‑z2谐波子平面定子电流i_sz1和i_sz2；(5)将得到的α‑β子平面定子电流i_sα和i_sβ经过同步旋转坐标变换模块，得到t_k时刻的同步旋转坐标系下定子电流i_sd和i_sq；(6)给定转速指令与步骤(3)得到的电机转速反馈值ω_r作减法运算，得到转速误差信号Δω_r，即将转速误差信号Δω_r送入转速PI调节器进行调节，得到q轴电流给定指令(7)给定d轴电流指令以及步骤(6)得到的q轴电流给定指令分别利用两个电流PI调节器对步骤(5)得到的电机同步旋转坐标系下的定子电流i_sd和i_sq进行调节，分别得到同步旋转坐标系下电压给定指令和(8)将步骤(7)得到的电压指令和作反同步坐标变换，即可得到两相静止坐标系下的电压指令和(9)给定z1‑z2谐波子平面电流参考指令和分别利用两个电流PR调节器对z1‑z2子平面电流i_sz1和i_sz2进行跟随调节，分别得到z1‑z2子平面电压给定指令和所述的z1‑z2子平面电流i_sz1和i_sz2的调节过程包括以下步骤：(9.1)给定同步旋转坐标系下的电流指令和(9.2)分别将z1‑z2子平面电流指令和与步骤(4)得到的z1‑z2子平面电流i_sz1和i_sz2作减法运算，得到电流误差信号Δi_sz1、Δi_sz2，即${\mathrm{\Delta i}}_{sz2}=i_{sz2}^{*}-i_{sz2};$(9.3)将步骤(9.2)得到的电流误差信号Δi_sz1、Δi_sz2，分别送入两个电流PR调节器中进行调节，分别得到z1‑z2子平面电压参考指令和(10)将步骤(8)得到的两相静止坐标系下的电压给定指令和以及步骤(9)得到的z1‑z2子平面电压给定指令和送入空间矢量调制(SVM)模块中，即可产生所需要的六路脉冲信号S_ABC和S_DEF；(11)将步骤(10)得到的脉冲信号进行处理，用于驱动双三相永磁同步电机的功率开关器件；所述开关器件是IGBT。