[发明专利]永磁同步电机单电流传感器电流预测控制的方法及装置

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机单电流传感器电流预测控制的方法及装置，属于永磁同步电机控制领域。该方法包括：获取所述电机的单相电流值、转速、电角度和相电压值；根据所述单相电流值和移相算法确定移相电流值；根据所述转速、所述电角度、所述相电压值和电流预测模型确定预测电流值；根据卡尔曼滤波算法确定最优权重系数；根据所述移相电流值、所述预测电流值和所述最优权重系数确定最优校正电流值。本发明的有益效果：在仅有单相电流传感器的情况下，通过所述方法可以得到精确的电流值，实现对电机高精度的控制，控制性能与传统双电流传感器基本一致，使得控制系统更加简洁化和经济化。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制的技术领域，特别涉及一种永磁同步电机单电流传感器电流预测控制的方法及装置。

背景技术

永磁同步电机伺服系统一般采用电流环、速度环和位置环三环嵌套的层次式反馈控制结构，电流环闭环性能尤为关键。传统的永磁同步电机驱动系统含有两个电流传感器，多个物理传感器的引入在外界复杂的电磁环境，过电压，过电流及误操作等情况下使系统的安全性和稳定性降低，且增加了成本和系统的复杂性。

针对多传感器系统目前存在的问题，为了使表贴式永磁驱动系统更加简洁化、经济化、安全化，单电流传感器控制是十分必要的。目前研究较多的是基于母线电流检测的单电流传感器控制，通过母线电流及逆变器的开关状态重构得到各相电流值，但是这种方法存在电流重构的死区问题，扇区更迭过渡区域及低速区域电流采样不准的问题，而且重构的电流含有较大的噪声，使得控制系统精度受到影响。新兴的基于神经网络、模糊控制等智能算法以及基于坐标变换的单电流传感器控制实现非常困难，且很难用于实际控制的系统。

因此，在仅有单相电流传感器情况下，实现伺服系统高精度的控制性能且较易应用于实际系统，是现阶段电机闭环控制系统中的重点问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种永磁同步电机单电流传感器电流预测控制的方法及装置，旨在解决如何在仅有单相电流传感器的情况下保持电机的高精度的伺服控制的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种永磁同步电机单电流传感器电流预测控制的方法，所述方法包括：

获取所述电机的单相电流值、转速、电角度和相电压值；

根据所述单相电流值和移相算法确定移相电流值；

根据所述转速、所述电角度、所述相电压值和电流预测模型确定预测电流值；

根据卡尔曼滤波算法确定最优权重系数；

根据所述移相电流值、所述预测电流值和所述最优权重系数确定最优校正电流值。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种永磁同步电机单电流传感器电流预测控制的装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取所述电机的单相电流值、转速、电角度和相电压值；

第一确定单元，用于根据所述单相电流值和移相算法确定移相电流值；

第二确定单元，用于根据所述转速、所述电角度、所述相电压值和电流预测模型确定预测电流值；

第三确定单元，用于根据卡尔曼滤波算法确定最优权重系数；

第四确定单元，用于根据所述移相电流值、所述预测电流值和所述最优权重系数确定最优校正电流值。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：