[发明专利]具有滞环滤波功能的永磁同步电机的弱磁控制系统和方法

摘要

本发明公开了一种具有滞环滤波功能的永磁同步电机的弱磁控制系统和方法，采取的技术方案主要为，在弱磁环程序中设置滞环滤波时间t_fl和t_fh，通过直轴电压V_{d_ref}和交轴电压V_{q_ref}计算合成电压矢量V_s，持续比较V_s的幅值与基准电压V_b的大小关系，然后判断该关系的持续时间t_s是否达到滞环滤波时间t_fl（或t_fh），最后基于该结果进行弱磁环的闭环控制。本发明用于永磁同步电机的弱磁扩速技术，将滞环滤波引入弱磁控制环节，可以有效的避免由于瞬间干扰或抖动等因素导致的错误控制指令，使电机在弱磁环运行的稳定性和可靠性得到改善，对电动汽车的稳定控制具有重要意义。

主权项

具有滞环滤波功能的永磁同步电机的弱磁控制系统，其特征在于：包括Iq调整模块（1）、PI控制模块（2）、坐标变换模块一（3）、坐标变换模块二（6）、脉宽调制及逆变模块（4）、永磁同步电机（5）、坐标变换模块、合成电压矢量幅值比较模块（7）、滞环滤波模块（8）、弱磁控制模块（9）；Iq调整模块（1），用于计算交轴电流最终给定值I_{q_ref*}；具体是利用永磁同步电机（5）的交轴电流原始给定值I_{q_ref}、经初始给定值I_{d_ref}与弱磁控制模块（9）输出量累加后的新的直轴电流给定值I_{d_ref}、I_{d_ref*}与I_{q_ref*}的合成电流矢量所允许的最大值I_smax，计算交轴电流最终给定值I_{q_ref*}；PI控制模块（2），用于电流环PI调节，并输出交轴电压V_{q_ref}和直轴电压V_{d_ref}给定值；坐标变换模块一（3），用于PARK逆变换；脉宽调制及逆变模块（4），用于生成三相控制电流；坐标变换模块二（6），用于CLARKE/PARK变换； 滞环滤波模块（8），用于滤除系统瞬间干扰或抖动；合成电压矢量幅值比较模块（7），用于计算滞环滤波模块（8）的输入量；弱磁控制模块（9），用于计算弱磁环输出电流I_fw；Iq调整模块（1）的输入端接入永磁同步电机（5）的交轴电流原始给定值I_{q_ref}、新的直轴电流给定值I_{d_ref*}，Iq调整模块（1）输出电流I_{q_ref*}，Iq调整模块（1）的输出端连接至减法器正向输入端；PI控制模块（2）的输入端接入减法器输出端，PI控制模块（2）的输出端输出交轴电压V_{q_ref}和直轴电压V_{d_ref}并同时连接至坐标变换模块一（3）与合成电压矢量幅值比较模块（7）；坐标变换模块一（3）的输入端接入PI控制模块（2）输出端的交轴电压V_{q_ref}和直轴电压V_{d_ref}，坐标变换模块的输出端输出两相静止直角坐标系αβ下的电压V_{α_ref}与V_{β_ref}并连接至脉宽调制及逆变模块（4）；脉宽调制及逆变模块（4）的输入端接入坐标变换模块一（3）输出端的两相静止直角坐标系αβ下的电压V_{α_ref}与V_{β_ref}，脉宽调制及逆变模块（4）的输出端输出三相交流电并连接至永磁同步电机（5）；坐标变换模块二（6）的输入端接入永磁同步电机（5）的三相交流电流，坐标变换模块二（6）的输出端输出交轴电流反馈值I_{q_f}与直轴电流反馈值I_{d_f}并连接至减法器的负向输入端；合成电压矢量幅值比较模块（7）的输入端接入PI控制模块（2）输出端的交轴电压V_{q_ref}和直轴电压V_{d_ref}，合成电压矢量幅值比较模块（7）的输出端输出比较值V_sb并连接至滞环滤波模块（8）；滞环滤波模块（8）的输入端接入合成电压矢量幅值比较模块（7）输出的比较值V_sb，滞环滤波模块（8）的输出端输出滞环滤波后的电压V_sf并连接至弱磁控制模块（9）；弱磁控制模块（9）的输入端接入滞环滤波模块（8）输出的滞环滤波后的电压V_sf，弱磁控制模块（9）的输出端输出弱磁电流I_fw并连接至加法器。