[发明专利]电动机矢量控制中的矢量坐标变换方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别涉及一种电动机矢量控制中的矢量坐标变换方法及系统。

背景技术

对于对动静态性能要求较高的交流异步电动机应用系统来说，矢量控制算法是一种有效的方法。

矢量控制的基本思想是：一个给定的信号作用在一个交流电动机系统，可以等效为在同处于一个旋转体上的两个互相垂直的直流绕组上分别施加给定信号在这两个垂直方向上的励磁电流分量i_M和转矩电流分量i_T；也就是说，在同处于一个旋转体上的两个互相垂直的直流绕组上分别施加励磁电流分量i_M和转矩电流分量i_T可以等效为某一个三相交流控制信号i_A、i_B、i_C作用在这个交流电动机上。

通常地，把三相交流系统转换为两相交流系统的转换称为Clark变换，或者3/2变换；把两相系统转换成三相系统的转换称为Clark逆变换，或2/3变换；把两相交流系统转换成旋转的直流系统的转换称为Park变换，或称交/直变换；旋转的直流系统转换成两相的交流系统的转换称为Park逆变换。。

如何提供一种能执行电动机矢量控制所需要的Clark变换、Clark逆变换、Park变换及Park逆变换中的一种或多种运算的系统，已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电动机矢量控制中的矢量坐标变换方法及系统，以有效控制交流电机。

为达上述目的及其他目的，本发明公开一种电动机矢量控制中的矢量坐标变换方法，其包括步骤：1）基于相关转换信息在三角函数值的计算和无理数的二进制表示值的计算中确定一者或两者作为所需要进行的计算；2）基于所确定需要进行的计算，根据角度信息计算Park变换或Park逆变换所需要的三角函数值和/或计算Clark变换或Clark逆变换所需的无理数的二进制表示值；3）基于所述相关转换信息及计算出的三角函数值和/或计算出的无理数的二进制表示值来输出矢量变换结果。

更进一步地，所述角度信息基于转子磁链位置信息来确定。

更进一步地，基于的幂来计算Clark变换或Clark逆变换所需的无理数的二进制表示值；更进一步地，无理数至少包括：及

更进一步地，采用Cordic算法来计算三角函数值。

本发明还提供一种电动机矢量控制中的矢量坐标变换系统，其包括：三角函数值计算单元，用于基于角度信息来计算Park变换或Park逆变换所需要的三角函数值；无理数计算单元，用于计算Clark变换或Clark逆变换所需的无理数的二进制表示值；启动单元，用于基于相关转换信息来启动所述三角函数值计算单元和/或无理数计算单元；输出单元，用于基于所述相关转换信息及所述三角函数值计算单元和/或无理数计算单元的计算结果来输出矢量变换结果。

更进一步地，所述角度信息基于转子磁链位置信息来确定。

更进一步地，所述无理数计算单元基于的幂来计算Clark变换或Clark逆变换所需的无理数的二进制表示值；更进一步地，无理数至少包括：及

更进一步地，所述三角函数值计算单元采用Cordic算法来计算三角函数值。

该如上所述，本发明的电动机矢量控制中的矢量坐标变换方法及系统具有以下优点：运算速度快，不占用存储空间，且系统电路占用面积小。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1为本发明的电动机矢量控制中的矢量坐标变换方法的流程图；

图2为两相静止绕组和两相αβ绕组各相的磁势示意图；

图3为三相ABC绕组和两相αβ绕组各相的磁势坐标图；

图4为本发明的电动机矢量控制中的矢量坐标变换系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。

请参见图1，本发明提供一种电动机矢量控制中的矢量坐标变换方法。根据本发明的方法主要通过矢量坐标变换系统来完成，该矢量坐标变换系统为一种能够实现本发明方案的数字处理芯片或处理单元等。

在步骤S1中，所述矢量坐标变换系统基于相关转换信息在相应三角函数值的计算和相应无理数的二进制表示值的计算中确定所需要进行的计算。