[发明专利]一种船舶电机制动控制系统

权利要求书

1.一种船舶电机制动控制系统，其特征在于，包括：

转速/转矩转换模块，其用于根据给定的电机转速与实际的电机转速之间的差值确定相应的给定的电机转矩；

转矩PI控制模块，其连接所述转速/转矩转换模块，用于根据所述转速/转矩转换模块输出的给定的电机转矩和基于电机模型计算的电机转矩确定相应的动态负载角；

磁链相位增量模块，其连接所述转矩PI控制模块，用于将所述转矩PI控制模块输出的动态负载角与基于定子频率和计算周期的乘积得到的稳态负载角叠加，以此确定定子磁链相位增量；

优化磁链控制模块，其根据给定的电机磁链和基于电机模型计算的磁链幅值确定定子磁链增量比；

定子磁链增量模块，其连接所述磁链相位增量模块和所述优化磁链控制模块，用于根据所述磁链相位增量模块输出的磁链相位增量和所述优化磁链控制模块输出的定子磁链增量比以及电机实际定子磁链确定相应的定子磁链增量；

磁链/电压转换模块，其连接所述定子磁链增量模块，用于将所述定子磁链增量模块输出的定子磁链增量转换为相应的定子电压增量；

空间矢量调制模块，其第一输入端连接所述磁链/电压转换模块，其第二输入端接收中间电压，一方面根据所述磁链/电压转换模块输出的定子电压增量与定子电阻压降之和确定电压调制比，基于所述电压调制比输出调制脉冲信号，用于对电机进行变压变频控制，另一方面当电机制动时，受电机回馈能量的影响而抬升所述第二输入端处的中间电压；

电压PI控制模块，其连接所述空间矢量调制模块的第二输入端与所述优化磁链控制模块之间，用于根据预设的目标中间电压和所述第二输入端处实际的中间电压确定相应的控制系数k，利用所述控制系数k来调节提供给所述优化磁链控制模块的给定的电机磁链。

2.如权利要求1所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于：

所述电压PI控制模块具体用于基于中间电压功率平衡机制，根据所述空间矢量调制模块输出的中间电压确定相应的控制系数k。

3.如权利要求2所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于：

所述电压PI控制模块具体用于根据给定的中间电压控制目标，计算所述中间电压控制目标的平方值与所述空间矢量调制模块输出的中间电压的平方值之间的差值，根据所述差值确定所述控制系数k。

4.如权利要求3所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于：

所述中间电压控制目标低于所述中间电压的过压门槛电压。

5.如权利要求2至4中任意一项所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于：

所述控制系数k大于1。

6.如权利要求1所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于：

所述磁链相位增量模块还用于根据给定的负载角限制系数，将所述磁链相位增量控制在给定的增量范围内，以此控制所述空间矢量调制模块输出的中间电压不过压。

7.如权利要求6所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于：

所述负载角限制系数小于1。

8.如权利要求6所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于：

所述负载角限制系数为所述控制系数k的倒数。

9.如权利要求1所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于，还包括：

温度过载保护模块，其连接在所述优化磁链控制模块与所述电压PI控制模块之间，用于当电机温度超过给定的温度阈值时，切断所述优化磁链控制模块与所述电压PI控制模块之间的连接。

10.如权利要求1所述的船舶电机制动控制系统，其特征在于：

所述转速/转矩转换模块为速度环积分。