[发明专利]基于d轴电流控制器的电子制动实现方法及其伺服驱动器

权利要求书

1.一种能够实现基于d轴电流控制器的电子制动功能的伺服驱动器，包括位置环、转速环、q轴电流环、d轴电流环、空间矢量PWM算法模块和连接于电机的逆变器，所述的d轴电流环用于根据d轴电流给定值I_{d_ref}和d轴电流检测值I_{d_fdb}输出d轴电压信号V_d，其特征在于，所述d轴电流环连接有d轴第二电流环，且所述的d轴电流给定值I_{d_ref}由所述的d轴第二电流环根据母线电压U_DC确定。

2.根据权利要求1所述的能够实现基于d轴电流控制器的电子制动功能的伺服驱动器，其特征在于，所述的d轴第二电流环以母线电压U_DC与电压预设值U₂为输入，所述的d轴第二电流环包括d轴电流控制器，所述的d轴电流给定值I_{d_ref}由d轴电流控制器根据母线电压U_DC与电压预设值U₂的差值进行PI运算得到。

3.根据权利要求2所述的能够实现基于d轴电流控制器的电子制动功能的伺服驱动器，其特征在于，若母线电压U_DC小于电压预设值U₂，d轴电流给定值I_{d_ref}取零；

若母线电压U_DC大于或等于电压预设值U₂，d轴电流给定值I_{d_ref}由d轴电流控制器根据母线电压U_DC与电压预设值U₂的差值进行PI运算得到。

4.根据权利要求3所述的能够实现基于d轴电流控制器的电子制动功能的伺服驱动器，其特征在于，所述的d轴电流给定值I_{d_ref}通过以下方式确定：

ΔU＝U_DC-U₂

若ΔU＜0，I_{d_ref}＝0

若ΔU≥0，

其中，Kpdd为d轴第二电流环的比例系数，Kidd为d轴第二电流环积分系数。

5.根据权利要求4所述的能够实现基于d轴电流控制器的电子制动功能的伺服驱动器，其特征在于，当I_{d_ref}大于设定值I_d时，使I_{d_ref}＝I_d。

6.根据权利要求5所述的能够实现基于d轴电流控制器的电子制动功能的伺服驱动器，其特征在于，用于检测转子位置角θ_e的光电编码器的输出数据同时输入用于将uvw坐标系转换为静止αβ坐标系的clark变换、用于将静止αβ坐标系转换为旋转dq坐标系的park变换和用于将dq坐标系转换回静止αβ坐标系的park逆变换。

7.一种基于d轴电流控制器的电子制动功能实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.电机制动时，母线电压U_DC升高，母线电压U_DC与电压预设值U₂相减得到ΔU，ΔU作为d轴电流控制器的输入，通过d轴电流控制器处理得到I_{d_ref}；

S2.d轴电流环根据d轴电流控制器输出的d轴电流给定值I_{d_ref}和d轴电流检测值I_{d_fdb}得到d轴电压信号V_d；

q轴电流环根据q轴电流给定值I_{q_ref}和q轴电流检测值I_{q_fdb}输出q轴电压信号V_q；

S3.d轴电压信号V_d、q轴电压信号V_q经PARK逆变换转换成αβ坐标系的定子相电压矢量的分量V_β和V_α；

S4.空间矢量PWM算法模块根据V_β和V_α产生PWM信号来控制逆变器从而驱动电机。