[发明专利]一种基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁同步电机的控制方法，尤其涉及一种基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法。

背景技术

传统的永磁同步电机采用的的矢量控制方法主要采用电流PI控制闭环控制，但是电机的反电动势对电流控制环的干扰随转速上升而增大。在低速时电机反电动势小，通过PI电流调节器积分环节的调节可基本抵消反电动势的干扰，电流跟随误差很小，因而总的电流控制特性良好；高速时，电机反电动势较大，积分环节无法很好的补偿干扰，因此电流控制特性受到较大影响。

发明内容

本发明的目的所要解决的技术问题是针对现有永磁同步电机的电流PI闭环控制中电机高速运转反电动势干扰大的问题，提出一种基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法。

为了达到上述目的，本发明解决技术问题采取的技术方案是：

一种基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法，包括下列步骤：

（1）单片机检测到三相定子电流；

（2）三相电流经过克拉克变换和帕克变换解耦得到轴电流、；

（3）轴电流、与给定的、作差值经过滑模变结构控制输出电压u_q，u_d，经反帕克变换选择合适的电压空间矢量u_α、u_β；

（4）单片机根据上述电压空间矢量u_α、u_β输出控制信号给三相桥式逆变器；

（5）永磁同步电机根据三相桥式逆变器的输出进行转动；

本发明中，步骤（3）所述的滑模变结构控制，能够较小电流跟随误差，使控制系统更加稳定可靠。

本发明提供的一种基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法，由直流电源、三相桥式逆变器、永磁同步电机和单片机连接组成，其中，矢量控制中电流闭环控制采用、解耦控制，与给定的、作差值经过滑模变结构控制，使电流跟随误差较PI调节器大大减小。使永磁同步电机控制系统更加稳定可靠运行。

附图说明

图1：本发明控制系统硬件结构图；

图2：本发明控制系统原理图；

图3：本发明控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法进一步的详细说明。

图1所示为控制系统硬件结构图，单片机发出PWM信号给三相桥式逆变器中的功率器件，通过功率器件的开通与关断实现永磁同步电机的运转。图2所示为控制系统原理图，单片机检测到的三相定子电流经过克拉克变换和帕克变换解耦得到轴电流、，送入滑模变结构控制器，输出经反帕克变换选择合适的电压空间矢量来控制电机运转。

结合图1、图2和图3叙述本发明的基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法，包括下列步骤：

（1）单片机检测到三相定子电流；

（2）三相电流经过克拉克变换和帕克变换解耦得到轴电流、；

（3）轴电流、与给定的、作差值经过滑模变结构控制输出电压u_q，u_d，经反帕克变换选择合适的电压空间矢量u_α、u_β；

（4）单片机根据上述电压空间矢量u_α、u_β输出控制信号给三相桥式逆变器；

（5）永磁同步电机根据三相桥式逆变器的输出进行转动；

本发明基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制方法，磁同步电机的电流PI闭环控制中电机高速运转反电动势干扰大的问题，提高电机运行效率。

本发明不受上述实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。