[发明专利]一种永磁同步电机磁场定向控制模块

说明书

技术领域

本发明涉及电机的技术领域，特别涉及一种永磁同步电机磁场定向控制模块。

背景技术

参考图1，现在永磁同步电机磁场定向控制模块中，依次利用park模块(帕克运算模块)、pid调节模块(比例积分微分调节模块)和ipark模块完成控制。

park模块的输入信号clarke_ok、ia、ib是来自前级clarke模块(克拉克算法模块)的输出，分别表示：clarke模块运算完成信号、两相静止坐标系下电机a相的电流值、两相静止坐标系下电机b相的电流值。park模块的输入信号cordic_ok、sinθ、cosθ是来自前级cordic(坐标旋转数字计算机算法)模块的输出，分别表示：cordic运算完成信号、电角度的正弦值、电角度的余弦值。

park模块的输出信号park_ok、id、iq分别表示：park运算完成信号、d轴电流值、q轴电流值。

pid调节模块的输出信号pid_ds、pid_qs、pid_ok分别表示：两相旋转坐标下d轴(直轴)的电压控制量、两相旋转坐标下q轴(交轴)的电压控制量、pid运算完成信号。

ipark模块的输出信号u_α、u_β、ipark_ok分别表示两相静止坐标下α轴的电压控制量、β轴的电压控制量、ipark运算完成信号。park变换和ipark变换的公式分别公式1、公式2所示：

标记为：公式1

标记为：公式2

为了实现上述的永磁同步电机磁场定向控制，现有的永磁同步电机磁场定向控制模块包括独立的park模块和ipark模块，其中park模块用到4个乘法器和2个加法器，ipark也用到4个乘法器和2个加法器，而且为了能够表示较高的精度，往往需要多位宽的两个数相乘，因此每增加一个乘法器意味着消耗大量的逻辑资源。

发明内容

本发明的目的是：提供一种硬件逻辑资源消耗小的实现永磁同步电机磁场定向控制的模块。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种永磁同步电机磁场定向控制模块，包括pid调节模块，还包括park_ipark复用模块，所述park_ipark复用模块包括输入控制单元、运算单元和输出控制单元；所述输入控制单元，用于在pid运算前将A传输给运算单元，所述A为：电机两相静止坐标系下a相的电流值和b相的电流值；还用于在pid运算结束后将B传输给运算单元，所述B为：电机两相旋转坐标下d轴(直轴)的电压控制量和q轴(交轴)的电压控制量；所述运算单元，用于进行park变换或ipark变换。

进一步，所述park_ipark复用模块还包括输出控制单元；所述输出控制单元，用于在park变换完成后将park变换的结果传输给pid调节模块的输入端，还用于在ipark变换完成后将ipark变换的结果输出。

进一步，所述pid调节模块输出标识其运算状态的标志值，输入控制单元检测所述标志值判断pid调节模块处在运算前或者运算结束状态。

进一步，所述标志值为布尔量。

进一步，所述输入控制单元通过数据选择器来选择将所述A或者B传输给运算单元。

进一步，所述输出控制单元包括第一节拍计数器和第二节拍计数器，所述第一节拍计数器用于自数3次后将park变换的结果传输给pid调节模块的输入端，所述第二节拍计数器用于自数3次后将ipark变换的结果输出。

本发明的有益效果是：本发明的永磁同步电机磁场定向控制模块在进行park和ipark运算时，将乘法器的最小需求量减少为4个，大大节约了逻辑资源，提高了逻辑资源的利用率，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是背景技术中现有控制模块电路关系连接示意图；

图2是实施例1中控制模块电路关系连接示意图；

图3是输入控制单元的电路关系连接示意图；

图4是运算单元的电路关系连接示意图；

图5是第一节拍计数器的电路关系连接示意图；

图6是第二节拍计数器的电路关系连接示意图。

具体实施方式