[发明专利]永磁同步牵引传动系统控制系统及方法

摘要

本发明提出一种永磁同步牵引传动系统控制方法。控制系统包括采样单元和控制器；采样单元采集永磁同步电机运行励磁电流和运行转矩电流、支撑电容电压及转子频率的旋转变压器；控制器获取对牵引传动系统下达的目标转矩指令，计算目标励磁电流值和目标转矩电流值，生成励磁电流调节值和转矩电流调节值；转矩调节单元用于根据目标转矩电流值和运行转矩电流值生成转矩电流调节值，并根据调节单元输出的励磁电流调节值和转矩电流调节值生成目标调制比与调制频率，最终输出对永磁同步电机的PWM调制波控制信号。本发明提供的控制方法，采用新型SVPWM脉冲控制方法，来进一步降低开关频率，提高系统效率，并实现在较低开关频率系统中的稳定运行。

主权项

1.一种永磁同步牵引传动系统控制系统，用于永磁同步牵引传动系统的控制，其特征在于，所述控制系统包括采样单元和控制器；所述采样单元与永磁同步电机连接，包括用于采集永磁同步电机运行励磁电流和运行转矩电流的电流传感器、用于采集永磁同步电机支撑电容电压的电压传感器、用于采集永磁同步电机转子初始位置及转子频率的旋转变压器；所述控制器包括：指令获取单元：用于获取对牵引传动系统下达的目标转矩指令；MTPA计算单元：用于根据目标转矩指令，计算目标励磁电流值和目标转矩电流值；调节单元：包括励磁调节单元和转矩调节单元，所述励磁调节单元用于根据目标励磁电流值和运行励磁电流值生成励磁电流调节值；所述转矩调节单元用于根据目标转矩电流值和运行转矩电流值生成转矩电流调节值；解耦控制单元：用于根据调节单元输出的励磁电流调节值和转矩电流调节值生成目标调制比与调制频率；生成目标调制比M的方法为：其中，Fc为支撑电容电压，PID.I_dout为励磁电流调节输出值；U_d为d轴控制电压分量，U_q为q轴控制电压分量；生成调制频率Fs_out的方法为：Fs_out＝(1+PID.I_qout)*Fs其中，PID.I_qout为转矩电流调节输出值，Fs为转子频率；分段同步调制单元：根据解耦控制单元生成的目标调制比和调制频率，输出对永磁同步电机的PWM调制波控制信号；分段同步调制单元接收M、Fs_out信息，通过判断电压矢量所在扇区来产生三相(u,v,w)脉冲。