[发明专利]带LC滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制系统及方法

摘要

带LC滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制系统及方法，涉及电机设备的技术领域。它分为两个部分：一部分是在静止坐标系下构造状态观测器，此观测器仅仅通过在靠近逆变器端采集电流信号，从而估算电机的角度和转速；另一部分是在传统的双闭环控制算法的基础上，加入对于滤波器硬件的控制。两部分共同实现了整个系统的无位置传感器控制。本发明不改变电机驱动系统的原有硬件设计，且实现方式简单，并提高了控制性能。

主权项

1.一种带LC滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制系统，包括电流采集模块、Clark变换模块、Park变换模块、反Park变换模块、电机速度控制模块、电机电流控制模块、LC滤波器滑模控制模块、状态观测器模块、锁相环模块、空间矢量脉宽调制模块、数字信号处理器(DSP)、三相逆变器、LC滤波器和表贴式永磁同步电机，所述的电流采集模块用于采集靠近逆变器端的A相电流信号ia和B相电流信号ib，并传输至Clark变换和Park变换模块；所述的Clark变换模块用于将相电流变换为静止坐标系下的变量；所述的Park变换模块用于将静止坐标系下的电流变换为旋转坐标系下的变量；所述的反Park变换模块用于将旋转坐标系下的变量变为静止坐标系下的变量；所述的电机速度控制模块为比例积分(PI)控制器，用于速度调节处理，并输出电机端电流指令；所述的电机为表贴式永磁同步电机；所述的电机电流控制模块也采用PI控制器，用于电机端电流调节处理，并输出电机端电压指令，并输入控制LC滤波器的滑模控制模块；所述的控制LC滤波器的滑模控制模块用于控制输出电压；所述的状态观测器模块用于估算电机反电势和电机端电流、电压变量；所述的锁相环模块(PLL)用于估算电机角度和转速；所述的空间矢量脉宽调制模块利用接收到的电压信号，计算并产生PWM信号，并通过驱动放大电路传输至逆变器的功率开关管；所述的数字信号处理器(DSP)用于完成所有软件算法；所述的三相逆变器接收脉宽调制(PWM)信号并控制电机运行；所述的LC滤波器用于减缓电缆反射效应。