[发明专利]一种不平衡电网电压条件下的直线感应电机控制方法

摘要

本发明公开了一种不平衡电网电压条件下的直线感应电机控制方法，主要包括整流部分、逆变器控制策略部分、软硬件平台部分；其中整流部分采用了不平衡电网电压条件下的PWM整流器功率谐振补偿控制策略；逆变器控制策略部分采用了直线感应电机动态边端效应补偿法、模糊PI矢量控制法、改进的SVPWM算法；软硬件平台部分采用了基于LabVIEW的串口通信控制系统。本发明将不平衡电网电压条件下的PWM整流器功率谐振补偿控制策略、直线感应电机动态边端效应补偿法、模糊PI矢量控制法、改进的SVPWM算法、基于LabVIEW的串口通信控制系统结合在一起，提高了不平衡电网电压条件下的直线感应电机的运行性能和可控制性。

主权项

一种不平衡电网电压条件下的直线感应电机控制方法，其特征在于：整流器控制模块采用不平衡电网电压条件下的PWM整流器功率谐振补偿控制策略，逆变器控制模块采用直线感应电机动态边端效应补偿法、模糊PI矢量控制法和改进的SVPWM算法相结合的控制策略，同时整流器控制模块和逆变器控制模块的软硬件控制平台采用基于LabVIEW的串口通信控制系统；具体包括如下步骤：(1)不平衡电网电压条件下的PWM整流器功率谐振补偿控制策略：首先通过三相电压和三相电流计算出实时功率值，包括瞬时有功功率和瞬时无功功率；然后将得到的实时功率值与功率2倍频参考值进行比较，经PR控制器后得到谐振补偿参考电压；最后将谐振补偿参考电压与矢量控制得到的参考电压进行合成，得到整流器参考电压；(2)直线感应电机动态边端效应补偿法：在同步速坐标系dq0下，将次级磁链定向于d轴，列出直线感应电机的微分方程，再用直轴励磁回路的串联电阻来模拟动态纵向边端效应引起的损耗和去磁作用，最后对推力衰减进行补偿；(3)模糊PI矢量控制法：将模糊控制调节和PI调节相结合以实现动、静态性能的平衡；矢量通过推力与次级磁链解耦控制，使次级磁链跟随其参考值保持不变，而推力跟随推力指令；磁链调节器采用普通PI调节；推力调节器采用模糊与PI相结合的模糊PI调节，该模糊PI调节器将PI调节器中的比例环节用模糊调节器代替，模糊调节器为单输入单输出、解模糊化的方法为重心法，模糊PI调节器的输入为给定电机转速和反馈速度之差△ωr、输出为推力指令(4)改进的SVPWM算法：改进的SVPWM算法包括扇区模块A、基础矢量作用时间模块、三相时间比较模块和调制模块四部分；三相信号经过坐标变换正交信号x轴分量Uα、y轴分量Uβ同时输入到扇区模块A和基础矢量作用时间模块，经扇区模块A确定出合成矢量Uref所在扇区值A；基础矢量作用时间模块结合扇区值A和正交信号Uα、Uβ，确定出不同扇区中相邻两个基础矢量的作用时间值t1和t2；将t1和t2输入到三相时间比较模块，以确定出三相时间比较值Ta、Tb和Tc；将Ta、Tb和Tc输入到调制模块，与给定的载波相比较以生产磁链PWM脉冲波；(5)基于LabVIEW的串口通信控制系统：硬件采用串行通信设计，上位机与DSP控制系统的通信方式采用RS232全双工模式、异步传输，利用LabVIEW‑VISA控件实现串口通信。