[发明专利]一种交流伺服系统高响应电流控制方法

权利要求书

1.一种交流伺服系统高响应电流控制方法，其特征在于，所述交流伺服系统高响应电流控制方法包括：

采用电流控制周期内PWM占空比双次刷新的方式减小电压输出滞后；

将本时刻采样的电流通过电流预测控制算法得到下一时刻的预测电压并作为电流环的输出，抵消采样延时，并对dq轴电压耦合采用复矢量解耦进行控制；

所述复矢量解耦进行控制的方法包括：

通过将q轴的误差量作为d轴积分项的补偿，将d轴的误差量作为q轴积分项的补偿，实现dq轴电压方程的解耦；

第k个周期给定电流和采样电流i_d(k)、i_q(k)以及电机的角速度ω_e(k)经过电流预测控制算法生成dq轴电压再将电流误差通过积分补偿实现dq轴解耦，将生成的电压经过空间矢量变换生成6路PWM信号，最后由逆变器生成电压驱动电机。

2.如权利要求1中所述的交流伺服系统高响应电流控制方法，其特征在于，所述电流预测控制算法为：

永磁同步电机在旋转坐标系下的电压、磁链方程如下：

u_d、u_q为永磁同步电机的直轴和交轴电压；i_d、i_q为直轴和交轴电流；ψ_d、ψ_q为直轴和交轴磁链；L_d、L_q为直轴和交轴电感；R为定子电阻；ψ_f为永磁体磁链；

表贴式同步电机中有L_d＝L_q＝L，由电压方程推出电流的状态方程为：

取电机的电流为状态空间变量，并根据状态方程转化为：通解为：

u在t₀～t之间恒不变，设t₀＝kt，t＝(k+1)t，得：

x(k+1)＝A_φx(k)+A^-1(A_φ-I)Bu(k)+A^-1(A_φ-I)D(k)

上式中，在T_s足够小时有cosω_eT_s≈1，

sinω_eT_s≈ω_eT_s，A_φ-I≈AT_s，得电流离散方程：

由电流预测控制原理可得k时刻控制变量u(k)：

式中：L₀，R₀，ψ_f0均为电机参数。

3.一种如权利要求1中所述交流伺服系统高响应电流控制方法的交流伺服系统高响应电流控制系统。

4.一种实现权利要求1～2任意一项所述交流伺服系统高响应电流控制方法的信息数据处理终端。

5.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-2任意一项所述的交流伺服系统高响应电流控制方法。