[发明专利]永磁同步电机的容错预测定子磁链控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机的容错预测定子磁链控制方法及系统，方法采用双闭环控制且设计了定子磁链滑模观测器、容错预测转速控制器以及容错预测定子磁链控制器，双闭环的外环为容错预测转速控制器、内环为容错预测定子磁链控制器，定子磁链滑模观测器用于观测出负载转矩、外部扰动、定子磁链、转子位置估计偏差角及永磁体失磁率；容错预测转速控制器用于计算出q轴定子磁链指令值；容错预测定子磁链控制器用于计算出d、q轴指令电压，进而实现对永磁同步电机的控制。本发明不仅可以有效地消除永磁体失磁及转子位置估计不准时产生的电流偏差，而且还可有效抑制转矩的脉动。

主权项

1.一种永磁同步电机的容错预测定子磁链控制方法，其特征在于实施步骤包括：1)获取任意的k时刻永磁同步电机的转速ω(k)及d轴电压u_d(k)、q轴电压u_q(k)、d轴电流i_d(k)以及q轴电流i_q(k)；2)将转速ω(k)及d轴电压u_d(k)、q轴电压u_q(k)、d轴电流i_d(k)以及q轴电流i_q(k)输入预设的定子磁链滑模观测器中得到负载转矩外部扰动d轴定子磁链q轴定子磁链转子位置角度偏差及永磁体失磁率3)根据定子磁链滑模观测器中得到的负载转矩外部扰动转子位置角度偏差永磁体失磁率及转速指令值ω^ref和电机响应转速ω(k)通过预设的容错预测转速控制器进行容错预测转速控制计算k时刻的q轴定子磁链指令值4)设定k时刻的d轴定子磁链指令值其中ψ_ro为永磁体磁链，使用拉格朗日展开式计算k+2时刻的d、q轴定子磁链指令值5)根据d轴定子磁链指令值q轴定子磁链指令值定子磁链滑模观测器中得到的d轴定子磁链q轴定子磁链转子位置角度偏差永磁体失磁率通过预设的容错预测定子磁链控制器进行容错预测定子磁链控制计算d轴指令电压和q轴指令电压6)将d轴指令电压和q轴指令电压经逆Park变换后获得两相静止坐标系下的α相指令电压u_α(k+1)和β相指令电压u_β(k+1)；7)将两相静止坐标系下的α相指令电压u_α(k+1)和β相指令电压u_β(k+1)经SVPWM模块调制后生成用于驱动永磁同步电机工作的6路PWM脉冲信号。