CN103490675B - 一种交流内燃机车柴油机变频起动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了交流内燃机车中利用同步发电机变频起动柴油机的一种控制方法,包括:根据计算的空载励磁电流ifb,进行空载预励磁;判断励磁电流是否达到ifb,如没有达到,则返回继续预励磁,反之则根据预设的初始位置角,进行初始定位;判断初始定位是否完成,如完成,则根据预设的起动时间,选择转矩指令曲线,反之则返回继续定位;根据转矩指令曲线,进行转矩环控制;判断电机转速是否达到设定的点火速度,如达到,则停机,反之则返回继续控制。本发明实现了功率因数精确为1的同步发电机气隙磁场控制策略,同时通过设计的一个按照预设的起动完成时间规划转矩指令曲线的离线计算方法,更好地优化了起机系统中需要的电机输出电流。

Description

一种交流内燃机车柴油机变频起动控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及交流内燃机车柴油机变频起动技术领域,更具体地说,涉及一种交流 内燃机车柴油机变频起动控制方法。
背景技术
[0002] 在交流内燃机车等场合,可以利用其本身的牵引逆变器来驱动柴油机-同步发电 机机组中的同步发电机电动运行,进而实现柴油机起动,这样就能省去专用起动电机和齿 轮箱的投资和空间布置。
[0003] 现有的同步发电机变频起动柴油机方案,根据同步发电机励磁回路和电枢回路的 连接方式,可以分为串励和并励两种。在串励方案中,同步发电机作为直流无换向器电动机 工作于电动状态,励磁绕组需要并联分流电阻实现串励控制,该控制方案已经在实际中广 泛应用,其原理简单,但是需要额外的电阻来控制励磁,且励磁的控制范围较窄,电机转矩 控制的效果比较粗放,系统的输出电流较大。而关于并励方案,虽然在驱动逆变器的电路拓 扑以及同步发电机的控制方面已经提出了一些方案,但是还缺乏真正实用的高性能的系统 解决方案。且现有方案中的变频起动控制方法中的功率因数只能近似为1,其中,忽略了 d 轴漏感LsS的影响,而实际上对柴油发电机组中的同步发电机而言,d轴漏感LsS和d轴电 枢反应电感L md相比,所占比重还是相当大的,直接忽略掉,会带来相当大的控制误差。
[0004] 另外,现有的变频起动方案中,是按照系统最大可能输出的转矩来快速起动同步 电机,而实际中,有的情况下,并不需要那么快速地起动,只要能按照预设的起动时间完成 起动即可。
发明内容
[0005] 有鉴于此,本发明提供一种交流内燃机车柴油机变频起动控制方法,实现了功率 因数精确为1的气隙磁场控制策略,使电机能以最小的输出电流实现需要的输出转矩,以 减小蓄电池的输出电流;同时,设计了一个按照预设的起动完成时间规划转矩指令曲线的 离线计算方法,以便更好地优化起机系统中需要的电机输出电流,进一步减小蓄电池的输 出电流,使蓄电池输出电压保持在一个较高的水平,提高了蓄电池对其他设备的供电可靠 性,同时延长了蓄电池的使用寿命。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种交流内燃机车柴油机变频 起动控制方法,包括以下步骤:
[0007] 步骤1,根据计算的空载励磁电流ifb,进行空载预励磁;
[0008] 步骤2,判断励磁电流是否达到ifb,如没有达到,则返回步骤1,继续预励磁,反之 则进入步骤3 ;
[0009] 步骤3,根据预设的初始位置角,进行初始定位;
[0010] 步骤4,判断初始定位是否完成,如完成,则进入步骤5,反之则返回步骤3继续定 位;
[0011] 步骤5,根据预设的起动时间,选择转矩指令曲线;
[0012] 步骤6,根据转矩指令曲线,进行转矩环控制;
[0013] 步骤7,判断电机转速是否达到设定的点火速度,如达到,则进入步骤8,反之则返 回步骤6继续控制;
[0014] 步骤8,停机。
[0015] 优选地,所述进行转矩环控制的具体步骤如下:
[0016] 步骤1,读电机控制环运行指令,若允许运行,则进入步骤2,反之则进入步骤25 ;
[0017] 步骤2,读当前转速;
[0018] 步骤3,根据指令曲线选择当前转矩指令;
[0019] 步骤4,利用最大包络线对转矩指令限幅控制;
[0020] 步骤5,计算反馈转矩,进行转矩PI控制,输出指令iqMf ;
[0021 ] 步骤6,根据给定气隙磁链,计算q轴电流限流幅值;
[0022] 步骤7,利用iqmaxl对iqMf限幅,输出;
[0023] 步骤8,根据给定气隙磁链,计算q轴电流限流幅值iqmax2;
[0024] 步骤9,利用iqmax2对ivefQ限幅,输出ivef:;
[0025] 步骤10,根据输入Vs、ivefl,计算d轴电流指令i/ ;
[0026] 步骤11,根据Vs、ivefl和i/,计算励磁电流给定值if ;
[0027] 步骤12,采集励磁电流反馈值iffdb,根据if和iffdb,进行滞环控制,输出励磁电压 uf ;
[0028] 步骤13,根据i/和逆变器最大电流幅值,计算q轴电流限流幅值iq_ ;
[0029] 步骤14,由iqmax对iqMfl进行限幅控制,输出q轴电流指令i:;
[0030] 步骤15,读位置传感器脉冲信号,结合预设的初始位置,计算位置角0 ;
[0031] 步骤16,检测电机相电流ia、ib,再结合0 ,坐标变换,计算反馈电流id、iq;
[0032] 步骤17,d轴电流PI控制,输出Ud,q轴电流PI控制,输出Uq;
[0033] 步骤18,根据Ud、Uq和0,坐标变换,输出Ua,Ue;
[0034] 步骤19,由Ua、Ue,计算电压峰值Upeak ;
[0035] 步骤 20,给定UMf=0. 52*udc,对Upeak 进行PI控制,输出Vsi;
[0036] 步骤21,由VSb、w和wc,计算前馈VS2 ;
[0037] 步骤22,对VS2进行幅值限制,输出VS3 ;
[0038] 步骤23,将VS3、VS1相加,进行最大、最小值限制,输出Vs ;
[0039] 步骤24,将1、^输入5¥?^1调制模块,调制电压输出到电机,转到步骤1;
[0040] 步骤25,退出转矩环控制。
[0041] 从上述的技术方案可以看出,本发明公开的一种交流内燃机车柴油机变频起动控 制方法,针对现有的同步电机变频起动近似功率因数为1控制误差较大的问题,设计一个 真正的功率因数为1的气隙磁场控制算法,实现高精度的控制;在满足控制性能的前提下, 通过对外加转矩指令的规划计算,优化转矩输出,尽可能的减小了蓄电池的输出容量。
附图说明
[0042] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0043] 图1为本发明公开的一种交流内燃机车柴油机变频起动控制方法的流程图;
[0044] 图2为本发明公开的转矩环控制的流程图;
[0045] 图3为本发明公开的同步电机变频起动柴油机系统的结构示意图;
[0046] 图4为本发明公开的同步电机空间矢量图;
[0047] 图5为本发明公开的恒定气隙磁场电机控制策略框图;
[0048] 图6为本发明公开的同步电机转矩-转速曲线示意图;
[0049] 图7为本发明公开的带有弱磁控制的气隙磁场控制策略框图;
[0050] 图8为本发明公开的转矩环控制框图;
[0051] 图9为本发明公开的增量式传感器的示意图。
具体实施方式
[0052] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0053] 本发明实施例公开了一种交流内燃机车柴油机变频起动控制方法,实现了功率因 数精确为1的气隙磁场控制策略,使电机能以最小的输出电流实现需要的输出转矩,以减 小蓄电池的输出电流;同时,设计了一个按照预设的起动完成时间规划转矩指令曲线的离 线计算方法,以便更好地优化起机系统中需要的电机输出电流,进一步减小蓄电池的输出 电流,使蓄电池输出电压保持在一个较高的水平,提高了蓄电池对其他设备的供电可靠性, 同时延长了蓄电池的使用寿命。
[0054] 如图1所示,一种交流内燃机车柴油机变频起动控制方法,包括以下步骤:
[0055] S101、根据计算的空载励磁电流ifb,进行空载预励磁;
[0056] S102、判断励磁电流是否达到ifb,如没有达到,则返回步骤S101,继续预励磁,反 之则进入步骤S103 ;
[0057] S103、根据预设的初始位置角,进行初始定位;
[0058] S104、判断初始定位是否完成,如完成,则进入步骤S105,反之则返回步骤S103继 续定位;
[0059] S105、根据预设的起动时间,选择转矩指令曲线;
[0060]S106、根据转矩指令曲线,进行转矩环控制;
[0061]S107、判断电机转速是否达到设定的点火速度,如达到,则进入步骤S108,反之则 返回步骤S106继续控制;
[0062] S108、停机。
[0063]具体的,上述的进行转矩环控制的具体步骤如图2所示,包括:
[0064] S201、读电机控制环运行指令,若允许运行,则进入步骤S202,反之则进入步骤 S225 ;
[0065] S202、读当前转速《 ;
[0066]S203、根据指令曲线选择当前转矩指令;
[0067]S204、利用最大包络线对转矩指令限幅控制;
[0068]S205、计算反馈转矩,进行转矩PI控制,输出指令iq,ef;
[0069] S206、根据给定气隙磁链,计算q轴电流限流幅值iqmaxl;
[0070] S207、利用iqmaxl 对iqref 限幅,输出iqref。;
[0071] S208、根据给定气隙磁链,计算q轴电流限流幅值iqmax2 ;
[0072]S209、利用iqmax2 对 限幅,输出iqrefl;
[0073] S210、根据输入¥s、iqrefl,计算d轴电流指令i/ ;
[0074]S211、根据Vs、和i/,计算励磁电流给定值if ;
[0075] S212、采集励磁电流反馈值iffdb,根据if和iffdb,进行滞环控制,输出励磁电压 uf ;
[0076]S213、根据i/和逆变器最大电流幅值,计算q轴电流限流幅值iq_;
[0077]S214、由iqmax对iq,efl进行限幅控制,输出q轴电流指令;
[0078]S215、读位置传感器脉冲信号,结合预设的初始位置,计算位置角0;
[0079]S216、检测电机相电流ia、ib,再结合0 ,坐标变换,计算反馈电流id、iq;
[0080] S217、d轴电流PI控制,输出Ud,q轴电流PI控制,输出Uq;
[0081]S218、根据仏、仏和0,坐标变换,输出Ua,Ue;
[0082]S219、由Ua、Ue,计算电压峰值Upeak;
[0083]S220、给定Uref=0. 52*udc,对Upeak 进行PI控制,输出VS1;
[0084]S221、由VSb、w和 〇c,计算前馈vS2;
[0085] S222、对VS2进行幅值限制,输出VS3 ;
[0086]S223、将VS3、VS1相加,进行最大、最小值限制,输出Vs;
[0087]S224jfUa、Ue输入SVPWM调制模块,调制电压输出到电机,转到步骤S201;
[0088]S225、退出转矩环控制。
[0089] 下面对本发明的工作原理及过程进行详细的描述。
[0090] 如图3所示,为本发明公开的同步电机变频起动柴油机系统的系统构成,主要包 括蓄电池、逆变器主电路、同步发电机、柴油机、电压和电流信号处理电路、位置信号处理电 路、接触器驱动电路、驱动控制系统和机车控制系统。其中,蓄电池给整个系统提供电源;逆 变器主电路中,二极管D1防止逆变器对蓄电池反充电流,电容C起滤波和支撑作用,T1-T6 构成三相两电平逆变器完成逆变功能,17和T8实现励磁电流的斩波控制,KM1、KM2和KM3 三个接触器实现起机系统的投切;电压电流信号处理电路检测电机两相电流1和ib、励磁 电流if_fdb以及中间直流电压ud。,并将这些信号调理后,送给驱动控制系统采集;位置信号 处理电路将采集到的脉冲信号处理成周期性变化的信号给驱动系统读取;接触器驱动电路 接收驱动控制系统的开通、关断指令,将其放大去驱动KM1、KM2和KM3的通断;机车控制系 统完成对整车系统的监测和控制,起机控制系统是否能够运行,由其下发给驱动控制系统 的命令来决定,同时驱动控制系统将柴油机起动系统的运行状态反馈给机车控制系统;驱 动控制系统是整个控制系统的核心,同步电机的变频起动控制方法由其完成。
[0091] 本发明公开的功率因数为1的控制原理描述如下。
[0092] 采用牵引变流器-主发电机变频起动柴油机时,直流母线电压由蓄电池提供,根 据现行铁路标准,蓄电池的输出电压一般为74V或110V,因而属于低压大电流的变流系统。 但是在工作过程中,蓄电池输出瞬时电流不能太大以防止蓄电池电压太低,不能给控制系 统正常供电。因此,采用功率因数为1的控制方法,尽量减小柴油机的输出电流是最合适的 选择。而传统的气隙磁场定向功率因数为1矢量控制策略需要变换坐标到M-T坐标系下,实 现麻烦,这里提出一种在转子磁场定向坐标系下,对气隙磁场进行控制并实现功率因数为1 的控制方法。
[0093] 根据如图4所示的同步电机空间电压矢量图,推导出功率因数为1的充分条件 是:
Figure CN103490675BD00071
[0095] 在交流内燃机车中,柴油机-同步发电机机组中的发电机一般为无阻尼绕组同步发电机,其在同步旋转d、q坐标系下的以标么值表示的稳态数学模型为:
Figure CN103490675BD00072
[0096]
[0097]
[0098] 将式(2)代入式(1),可得到
[0099]
Figure CN103490675BD00073
[0100]其中,VpVq分别表示d轴和q轴电机端电压;ipiq分别表示d轴和q轴的定子电 流山md、Lmq分别表示d轴和q轴的电枢反应电感;LsS为定子绕组漏感;R为定子电阻;if为 励磁绕组电流;P为电机极对数为电机电角速度;I;为电机电磁转矩。
[0101] 气隙磁场幅值和定子电流、转子励磁电流的关系如下:
[0102]
Figure CN103490675BD00074
[0103] 其中,Vs为气隙磁链幅值。
[0104] 要想在保持功率因数为1的条件下,实现气隙磁场控制,只需将式(5)和(4)联立 求解,并将式(5)中的气隙磁链设定为期望值即可。
[0105] 式(5)、(4)联立求解,得到:
[0106]
Figure CN103490675BD00075
[0107] 由于iq=〇时,希望id=〇,故这里选取+号,最终,可以得到保持功率因数为1时,在 给定的气隙磁场Vs条件下,id、if与iq的关系如下:
[0108] (7)
Figure CN103490675BD00081
[0110] 本发明公开的恒转矩区恒定气隙磁链控制原理描述如下。
[0111] 在建立电机控制策略时,首先计算确定各个给定电流值的临界限定条件是正确实 现电机控制的关键。
[0112] 根据电机数学模型,d轴电流id和励磁电流if,主要完成磁场的控制,而q轴电流 iq主要实现电机的转矩控制。因此,这里可以通过给定电流^来实现电机的转矩控制。由 于需要从给定的iq来计算^和if,我们需要研究一下iq应满足的限制条件。由式(7),从 数学关系来看,应该满足:
Figure CN103490675BD00082
[0114] 即可以得到iq应该满足的一个约束条件iqmaxl :
Figure CN103490675BD00083
[0116] 当逆变器运行时,d、q轴电流除了满足式(7)表示的关系外,还应该满足输出电流 小于逆变器最大允许输出电流的限制,用标么值表示的逆变器输出电流满足约束条件为:
Figure CN103490675BD00084
[0118] 联立式(5)、(4)和(10),则满足功率因数为1的最大输出d轴电流(绝对值最大) 为:
Figure CN103490675BD00085
[0120] 而由式(7),我们可以看到,在气隙磁链保持不变时,满足功率因数为1的^与iq 的关系,实际上是id随iq的增加而负向减小(绝对值增加),所以,根据iq的关系,以及 式(11),可以得到iq应该满足的另一个约束条件iqmax2 :
Figure CN103490675BD00086
[0122] 有了以上约束条件,可以得到如图5所示的恒定气隙磁场电机控制策略框图。
[0123] 本发明公开的弱磁控制的原理描述如下。
[0124] 对同步电机变频起动柴油机控制系统而言,虽然电机的最高转速很低,但是由 于直流母线由蓄电池供电,母线电压很低,因此,弱磁控制也是必须的。典型的电机弱磁 恒功区的转矩-转速以及电压的曲线如图6所示,当电机运行到转速《。时,在给定气隙 磁链值为额定值VSb下,电机反电势和逆变器最大输出电压相同,控制系统失去调节裕 量,这时需要减小电机的反电势即减小励磁电流来达到弱磁升速的目的,这样,通过给定
Figure CN103490675BD00091
,将计算出的值输出给上节所描述的恒定气隙磁链控制策略中, 即可实现弱磁控制。但是,在实际运行过程中,由于电机参数和测量的速度信号精度的影 响,单纯依靠计算的方法给出Vs的给定值,所得到的控制策略有时候会无法达到期望的 控制目标。这时,我们可以在计算值的基础上,再附加一个电压调节PI环节,以将输出 电压控制在额定输出电压为调节目标,将PI调节器的输出量作为对计算值的补偿,二 者相加后,作为最终的气隙磁链给定值,包含弱磁控制的控制框图如图7所示,图中PART_ WEAK部分即为弱磁控制环节,其中还增加了一个最终输出磁链最小值限制环节,以使给定 的气隙磁链不小于最高转速对应的磁链最小值。
[0125] 本发明公开的励磁电流控制原理描述如下。
[0126] 本系统中,利用斩波电路实现对励磁电流的控制,控制方法采用如图7所示的滞 环比较方法,当反馈的励磁电流iffdb大于励磁电流给定值if的上限门槛时,关断17,励磁 绕组经T8中的二极管续流,如if_fdb小于励磁电流给定值if的下限门槛时,则开通17,给励 磁绕组充电。
[0127] 本发明公开的转矩指令曲线构造原理描述如下。
[0128] 对同步电机变频起动系统而言,起动时间是一个重要的指标。如果使电机完全按 照最大转矩包络线运行,自然可以获得最快的起动时间。但是,这样的最短起动时间是以蓄 电池输出电流最大为代价的。有的情况下,并不需要最小的起动时间。这时,可以根据设定 的起动时间,构造加速曲线来对转矩输出指令进行优化设计,使其能在满足加速性能的条 件下,蓄电池输出较小的电流。
[0129] 构造加速曲线时,需要满足以下几个基本条件:速度变化平稳,加速度连续,速度 和加速度在变速开始和终止时必须满足边界条件,即起始和终止时的速度必须与要求的速 度一致,起始时,加速度为系统最大可能加速度,终止时加速度为0。
[0130] 利用三角函数,可以构造出如下的速度随时间变化的函数:
[0131]
Figure CN103490675BD00092
[0132] 式中,t为时间变量,0<t<tm,tm为起动结束时间,当t=0时,n(0) =1^=0,当 t=tm时,n(tm)=n2=nmax为起动过程最高转速,满足速度边界条件,只要设定好起动时间,即 起动结束时间tm,即可确定出加速曲线。
[0133] 对上式求导,可得加速度函数
[0134]
Figure CN103490675BD00093
[0135] 当t=0时
Figure CN103490675BD00094
为最大值,当t=tm时,a(tm)=0。设Amax为系统的最高 加速度,则有
Figure CN103490675BD00095
[0136] 电机的转矩方程为
Figure CN103490675BD00101
根据电机的最大输出转矩Tmax和蓄电池的阻转 矩曲线,以及经验得到的转动惯量1,可以得到,其中TU为柴油机静止时的 阻力矩。
Figure CN103490675BD00102
[0137] 根据给定的系统最大加速度A_,规划转矩指令曲线的步骤如下:
[0138] 1、由
Figure CN103490675BD00103
,确定系统的最小起动时间,并设定起动时间乜彡;
[0139] 2、由
Figure CN103490675BD00104
,根据设定的tm计算出0彡t彡tm任意时刻的加 速度值a(t);
[0140] 3、由
Figure CN103490675BD00105
,根据设定的tm计算出0彡t彡tm任意时刻的速 度值n(t);
[0141] 4、根据任意时刻的加速度值a(t)和速度值n(t),构造出a(t)和n(t)之间的函数 关系a(n);
[0142] 5、根据柴油机阻力矩曲线,得到阻力矩TL和转速的关系函数IY(n);
[0143] 6、根据Te(n)=J〇*a(n)+IY(n);建立转矩指令和转速的关系曲线。
[0144] 实际实现过程中,可以根据设定的起动时间值tm的不同选择,离线计算好几组转 矩指令曲线,以供选择,只需选择起动时间tm,由系统自动加载相应的转矩指令曲线。
[0145] 有了转矩指令曲线,我们可以建立如图8所示的转矩环控制系统,首先根据选定 的起动时间,选取离线规划好的转矩指令曲线,而电机在每个转速下能输出的最大转矩形 成了最大转矩包络线。因此,将转矩指令曲线的输出转矩TMf通过最大值限制环节限定后, 才能作为转矩指令7:输出到控制系统中,反馈转矩可以根据式(3)的电机数学模型,通过 反馈电流iq、id和if来计算。转矩环的控制是一个简单的PI调节器,将PI调节器的输出 作为图7的控制框图中q轴电流指令值iqMf。
[0146] 本发明公开的位置信号处理的原理描述如下。
[0147] 本系统中位置信号的检测,通过如图9所示的增量式位置传感器实现。使用此传 感器时,如果不知道初始位置信号的话,我们检测到的将只是电机的一个相对位置,而不是 绝对位置。因此,还需要进行初始位置检测。关于初始位置的检测,有很多方法。为了简化 系统设计,我们这里采取初始定位的方法,其基本思想就是在电机控制系统起动之前,通过 对电机施加固定位置的电压矢量来将电机转子旋转到一个已知的位置,从该位置开始起动 系统。
[0148] 综上所述,本发明提出的功率因数为1的气隙磁场控制策略可以在全速度范围内 平滑切换,而且有效的减小了蓄电池的输出电流,实际上该控制方法可以推广到任何需要 高功率因数的电励磁同步电机的控制系统中去,例如轧钢、冶金系统。这里,还提出了一种 能进一步减小蓄电池输出电流的电机转矩指令曲线构造方法,可以在允许稍微加长起动时 间的场合,减小蓄电池的输出电流,进而保证蓄电池的输出电压不下降到很低,能保证整个 系统的供电要求。
[0149] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0150] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。

Claims (1)

1. 一种交流内燃机车柴油机变频起动控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1,根据计算的空载励磁电流ifb,进行空载预励磁; 步骤2,判断励磁电流是否达到,如没有达到,则返回步骤1,继续预励磁,反之则进 入步骤3 ; 步骤3,根据预设的初始位置角,进行初始定位; 步骤4,判断初始定位是否完成,如完成,则进入步骤5,反之则返回步骤3继续定位; 步骤5,根据预设的起动时间,选择转矩指令曲线; 步骤6,根据转矩指令曲线,进行转矩环控制; 步骤7,判断电机转速是否达到设定的点火速度,如达到,则进入步骤8,反之则返回步 骤6继续控制; 步骤8,停机; 其中,所述进行转矩环控制的具体步骤如下: 步骤1,读电机控制环运行指令,若允许运行,则进入步骤2,反之则进入步骤25 ; 步骤2,读当前转速(0 ; 步骤3,根据指令曲线选择当前转矩指令; 步骤4,利用最大包络线对转矩指令限幅控制; 步骤5,计算反馈转矩,进行转矩PI控制,输出指令i_f ; 步骤6,根据给定气隙磁链,计算q轴电流限流幅值iqmaxl ; 步骤7,利用iqmaxi对限幅,输出 iqrefO ; 步骤8,根据给定气隙磁链,计算q轴电流限流幅值iqmax2 ; 步骤9,利用 iqmax2 iqrefO 限幅,输出Iqrafl ; 步骤10,根据输入¥ s、ivefl,计算d轴电流指令i/ ; 步骤11,根据、iqufi和i/,计算励磁电流给定值if ; 步骤12,采集励磁电流反馈值if_fdb,根据if和if_ fdb,进行滞环控制,输出励磁电压uf ; 步骤13,根据i/和逆变器最大电流幅值,计算q轴电流限流幅值Itpiax ; 步骤14,由iqmax对^fl进行限幅控制,输出q轴电流指令; 步骤15,读位置传感器脉冲信号,结合预设的初始位置,计算位置角0 ; 步骤16,检测电机相电流ia、ib,再结合0 ,坐标变换,计算反馈电流id、iq ; 步骤17, d轴电流PI控制,输出Ud,q轴电流PI控制,输出Uq ; 步骤18,根据Ud、Uq和0,坐标变换,输出Ua,Ue ; 步骤19,由Ua、Ue,计算电压峰值Upeak; 步骤20,给定UMf = 0• 52*udc,对Upeak进行PI控制,输出V s丨; 步骤21,由V Sb、《和计算前馈V S2 ; 步骤22,对vS2进行幅值限制,输出Vs3 ; 步骤23,将vS3、Vsi相加,进行最大、最小值限制,输出Vs ; 步骤24,将Ua、Ue输入SVPWM调制模块,调制电压输出到电机,转到步骤1 ; 步骤25,退出转矩环控制。
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