[发明专利]一种交流异步电动机无速度传感器的矢量控制方法

摘要

本发明公开了一种交流异步电动机无速度传感器的矢量控制方法，其中，控制器先利用电压模型求出转子磁通，之后根据转子磁通和推算出转子速度和同步角速度，再根据同步角速度得到磁链角度，然后进行坐标旋转变换而得到励磁电流和转矩电流，再通过速度闭环计算出给定的转矩电流，再根据给定的励磁电流和给定的力矩电流前馈计算出d、q轴电压。由于算法中不包含转子的电阻信息，所以受异步电动机参数变化的影响较小，这种采用磁通估算、速度估算的无传感器向量控制方法能大大减少矢量控制对电机参数的依赖，并具有很好的低频力矩和稳速精度特性。

主权项

1.一种交流异步电动机无速度传感器的矢量控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：A、在a-β坐标系下，控制器根据电压模型法计算转子磁通ψ_ra和ψ_rβ，ψra=LrLm[∫(usa-Rsisa)dt-σLsisa]]]>ψrβ=LrLm[∫(usβ-Rsisβ)dt-σLsisβ]]]>上式中，L_r为转子电感，L_m为定转子互感，u_sa为电压在a轴的分量，u_sβ为电压在β轴的分量，i_sa为定子电流在a轴的分量，i_sβ为定子电流在β轴的分量，R_s为定子电阻，L_s为定子电感，σ为漏磁系数且定义B、根据上述转子磁通ψ_ra和ψ_rβ，得出转子磁链速度ω_s，ωs=ddtθs=ddt[arctgψsβψsa]=pψsβψsa-pψsaψsβψsa2+ψsβ2]]>上式中，p为微分算子；C、在d-q坐标系下，根据转矩电流i_sq计算滑差ω_sl，ωsl=Lmτr·isqψrd]]>上式中，i_sq为定子q轴电流，ψ_rd为转子d轴磁通，τ_r为转子时间常数；D、根据滑差ω_sl进一步得出转子角速度ω，ω=ω_s-ω_sl；E、根据设定速度和转子速度ω，且通过PI调节器调节输出q轴电流设定值F、根据上述参数进一步得出新的同步角速度ω₁，ω1=ω+Lmτrψrd*isqi;]]>G、根据上述同步角速度ω₁进一步得出磁场角度θ，θ=∫ω₁dt；H、根据磁场角度θ进行坐标旋转变换，分解出d轴电流和q轴电流，且输出电压指令V_qs和电压指令V_dsa、当控制器输出电压的频率大于6HZ时，V_qs=R_s*i_qs+ω₁*L_s*i_dsV_ds=R_s*i_ds-ω₁*σL_s*i_qs上式中，ω₁为参考角速度；b、当控制器输出电压的频率小于6HZ时，先根据励磁电流分量而得出补偿电阻R_s，再根据该补偿电阻R_s进一步得出电压指令V_qs和电压指令V_ds：Rs′=(Kp+Kis)(isd*-isd)]]>V_qs=(R_s+R_s′)*i_qs+ω₁*L_s*i_dsV_ds=(R_s+R_s′)*i_ds-ω₁*σL_s*i_qs上式中，K_P和K_i为PI调节控制器的参数。