[发明专利]定子电流矢量定向下PMSM转矩脉动抑制方法

摘要

定子电流矢量定向下PMSM转矩脉动抑制方法，所述控制方法首先根据PMSM的实际运行参数，建立了定子电流矢量定向下PMSM的动态数学模型；然后基于PMSM磁共能模型下的电磁转矩方程，建立了保证转矩脉动最小化时的最优定子谐波电流约束条件，并运用反推控制原理建立了谐波控制器和定子电流矢量定向下的闭环I/f控制器(简称闭环I/f控制器)。为了准确获取速度信号，本发明同时设计了一种基于最小二乘算法的PMSM全范围速度辨识方法。试验结果表明：优化后的电机转矩脉动得到有效抑制，且控制下的各参数能快速收敛并达到稳定值；对于低、中、高情况下的转速，均能做到准确地跟踪辨识，实现PMSM的全速跟踪。

主权项

1.对于定子电流矢量定向的闭环I/f控制框架下PMSM转矩脉动抑制方法，所述控制方法为：首先根据PMSM的实际运行参数，在定子电流矢量定向下建立机组的动态数学模型：其中：usd*和usq*分别为d*轴和q*轴的定子电压；np为转子的极对数；ψr为永磁体励磁空间矢量；ωr为转子角速度；θL为q*轴与d轴间的夹角；θ为转子转过的角度；ωi为电流矢量is的旋转机械角速度；Rs为定子电阻；Lq*为q*轴的定子电感；is为定子电流；J为转动惯量；B为粘滞系数；TL为负载转矩，Te为电磁转矩；然后基于PMSM磁共能模型下的电磁转矩方程，建立了保证转矩脉动最小化时的最优定子谐波电流约束条件：其中：i_s0为基波电流幅值；λ₀为d轴平均磁链；λ_dk和λ_qk为d、q轴第k次磁链谐波分量；k为谐波次数；T_ck为齿槽转矩第k次谐波的幅值。最后基于反推控制原理，设计谐波抑制器：其中：u_sq6*为q^*轴的定子6次谐波电压分量；R_s为定子电阻；i_s6定子电流6次谐波电流幅值；ψ_r为永磁体励磁空间矢量；ω_r为转子角速度；L_q*为q^*轴的定子电感；θ_L为q^*轴与d轴间的夹角；n_p为转子的极对数；