[发明专利]一种非对称载波双随机调制的电机减振方法

说明书

本发明公开了一种非对称载波双随机调制的电机减振方法，所述方法的实现系统包括：电压源逆变桥、永磁同步电机、转子位置检测模块、坐标变换模块、PI调节模块、非对称载波双随机SVPWM模块六个部分。所述非对称载波双随机SVPWM模块包含扇区判断模块、电压矢量计算模块、零矢量计算模块、随机数发生器、零矢量随机分配模块、载波发生器、调制波发生器、PWM发生器。其中，所述零矢量随机分配模块和所述载波发生器用于实现双随机调制，零矢量随机分配模块用于实现零矢量的随机分配，载波发生器用于实现非对称载波周期的随机化。所述非对称载波双随机方法可实现抑制电机全频段振动的目标，为抑制电机振动提供一种有效的控制方法。

技术领域

本发明涉及一种非对称载波双随机调制的电机减振方法，属于电机控制领域。

背景技术

永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motor)具有效率高、结构简单、可靠性高等特点，广泛应用于汽车、家用电器、医疗及航空航天等领域。随着社会的发展，电机的振动、噪声水平已被列为衡量其质量的一项重要指标。PMSM变频调速系统通常采用电压型逆变器来驱动电机，逆变器产生电压脉冲的谐波分量会使电机在开关频率及其倍频处产生明显噪声。通过采用不同控制方法改变相电流谐波分布规律，可使电机振动特性发生改变，进而抑制电机的振动。

针对采用不同控制可改变电机振动特性的问题，国内外进行了许多探讨。“基于统一PWM调制器的随机空间矢量调制”(见《中国电机工程学报》，2007)对HPWM方法的详细分析，得到一种统一的基于空间矢量随机PWM方法，使电机振动得到了抑制。“基于矢量控制系统的双随机PWM技术研究”(见《中国电机工程学报》，2010)提出一种基于矢量控制系统的双随机调制策略，在固定采样周期和不变调节器系数的情况下，应用变延时技术在一个采样周期内计算下一个脉冲输出的延时时间，实现开关周期和零矢量时间的随机化，从而达到减小振动、降低噪声的目的。以上控制方法只对电机高频振动有抑制效果，针对文献中存在问题，本发明提出一种非对称载波双随机调制的电机减振方法，可实现抑制电机全频段振动的目标。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种非对称载波双随机调制的电机减振方法，所述方法可实现抑制电机全频段振动的目标。

为实现所述控制方法，本发明采用如图1所示的系统来实现，包括：电压源逆变桥、永磁同步电机、转子位置检测模块、坐标变换模块、PI调节模块、非对称载波双随机SVPWM模块。

其中，所述转子位置检测模块用于实时检测转子位置，并将输出值θ送到坐标变换模块。

其中，所述坐标变换模块，包括：Clarke变换模块、Park变换模块、Park逆变换模块；相电流i_A、i_B、i_C经Clarke变换模块和Park变换模块，将输出值i_d、i_q送到PI调节模块；Park逆变换模块输出u_α、u_β并送到非对称载波双随机SVPWM模块。

其中，所述PI调节模块分别对d、q轴电流给定值i_dref、i_qref与反馈值i_d、i_q的差值进行PI调节并将输出值u_d、u_q送到Park逆变换模块，u_d、u_q经Park逆变换模块输出u_α、u_β并送到非对称载波双随机SVPWM模块。