[发明专利]永磁同步电机直接转矩控制方法及系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机直接转矩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

测量三相逆变器输出端的电流i_a、i_b、i_c和电压u_a、u_b、u_c；

将所述三相电流和所述三相电压转换成静止坐标系下的电流i_α、i_β和电压u_α、u_β后输入到EKF观测器模块中，估算出定子磁链ψ_s、电机转速n、电磁转矩T_e和转子位置θ_e；

计算所述定子磁链ψ_s和所述电磁转矩T_e与定子磁链给定值和电磁转矩给定值的差值，并将所述差值输入到super-twisting模块控制得到静止坐标系下的电压

将所述电压输入到SVPWM模块，合成最优电压矢量，控制所述逆变器开关状态来控制电机的运行。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机直接转矩控制方法，其特征在于，所述EKF观测器模块的设计步骤包括：

以X＝[ψ_α ψ_β ω_e θ_r]^T作为状态变量，U＝[u_α u_β]^T为输入变量，Y＝[i_α i_β]^T为输出变量，ψ_α、ψ_β为定子磁链ψ_s在αβ轴的分量，ω_e为转子的电角速度，θ_r为定子磁链和转子磁链之间的相对位置；

用于EKF观测估计的PMSM状态方程为：

式中：

其中R_s为定子电阻，L_s为定子电感，ψ_f为永磁体转子磁链；

将式(1)线性化再离散化处理得：

其中T_s为采样周期；

离散化后的状态方程：

式(2)中w(k)为由于电机参数变化和线性化、离散化导致的误差，测量噪声矢量v(k)为对电机输入、输出信号测量引起的误差。