[发明专利]一种永磁同步伺服电机的无差拍电流控制方法

摘要

本发明提供了一种永磁同步伺服电机的无差拍电流控制方法，包括以下步骤：S1、电流估算；S2、基于电流估算的参考电压计算；S3、转子运动补偿。本发明的有益效果是：过充分考虑矢量控制的特点，以及永磁同步伺服电机的特点，提出了无差拍电流控制与矢量控制中其他控制能相互促进，性能和稳定性都更强的拓扑，充分发挥了永磁同步伺服电机基于矢量控制的潜能。

主权项

1.一种永磁同步伺服电机的无差拍电流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、电流估算；S2、基于电流估算的参考电压计算；S3、转子运动补偿；其中，步骤S1包括以下子步骤：S11、使用第k‑1个采样周期的dq轴参考电压以及tk‑Tcs时刻测得的dq轴电流值，来预测tk时刻的dq轴电流值；S12、使用第k个采样周期的dq轴参考电压以及步骤S11的dq轴电流预测结果，来预测tk+1时刻的dq轴电流值；步骤S2为：将于tk+1到tk+2时段生效的第k+1个采样周期dq轴参考电压vdqref(k+1),是在tk到tk+1时段被计算出的，计算需要电流估算的结果idqpre(k+1)和当前的参考电流idqref(k)，电流是线性变换的以简化微分方程可得到：这样的控制策略在数字控制中会有两倍采样周期的延迟，也就是tk时刻的参考电流，将在tk+2时刻达到，对于周期性的参考电流，可以在tk时刻通过线性插值估计tk+2时刻的参考电流，如此，方程(1)(2)中的idqref(k)可由tk+2时刻的参考电流代替，得到下式：方程(1)(2)(3)(4)变量定义：vdqref(k+1)为(k+1)个采样周期的dq轴参考电压，idqref(k)为tk时刻的dq轴电流值，Rs为电机定子电阻，Lq为电机q轴电感，Ld为电机q轴电感，ωe(k)为转子电角度，ψm为永磁电机磁链，idqpre(k+1)为(tk+1)时刻的dq轴预测电流值，Tcs为电流采样的时间延迟，Ts为数字控制的采样周期；步骤S3为：修正控制器t(k+1)时刻输出参考电压值,以使永磁同步伺服电机在第k+1个采样周期之内的实际平均电压等于(3)(4)式中计算出的(k+1)个采样周期的dq轴参考电压vdqref(k+1)。