CN107241039A - 永磁同步电机的矢量控制方法、系统及存储介质 - Google Patents
永磁同步电机的矢量控制方法、系统及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107241039A CN107241039A CN201710479026.2A CN201710479026A CN107241039A CN 107241039 A CN107241039 A CN 107241039A CN 201710479026 A CN201710479026 A CN 201710479026A CN 107241039 A CN107241039 A CN 107241039A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- msub
- mrow
- mfrac
- switch periods
- timer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种永磁同步电机的矢量控制方法、系统及存储介质，所述方法包括：根据开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，其中，N为控制周期的分频系数，N为自然数；初始化开关周期定时器的周期值和初始值、以及控制周期定时器的周期值和初始值；当所述控制周期定时器产生中断时，计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压；在下一个控制周期覆盖的所有开关周期内，当所述开关周期定时器中断时，将发波电压转换成发波比较值。本发明能够实现较低的控制频率达到较高开关频率的效果，在保持矢量算法性能的前提下，降低了对执行时间的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种永磁同步电机的矢量控制方法、系统及存储介质。
背景技术
永磁同步电机是指由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，称为永磁同步电机。近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机得以迅速的推广应用。
用于对电磁噪音比较敏感的场合，如油烟机等厨卫家电类。为了减少电磁噪音，PWM波的频率要大于20K Hz以上。而如此高的开关频率对控制算法的执行时间有严格的要求，在工程应用上选用廉价的单片机面临着较大的挑战。
现有技术中，并没有将开关频率和控制频率分开，其出发点只是优化实行时间，如简化位置估计算法，去掉电流环等，据此来减少算法的执行时间。但这种解决方案带来的问题就是控制性能的下降，如动态响应性差，运行频率范围小，带载能力降低等。
发明内容
为此，本发明的一个实施例提出一种永磁同步电机的矢量控制方法，在保持矢量算法性能的前提下，降低对执行时间的要求。
根据本发明一实施例的永磁同步电机的矢量控制方法，包括：
根据开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，其中，N为控制周期的分频系数，N为自然数；
初始化开关周期定时器的周期值和初始值、以及控制周期定时器的周期值和初始值；
当所述控制周期定时器产生中断时，计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压；
在下一个控制周期覆盖的所有开关周期内，当所述开关周期定时器中断时，将发波电压转换成发波比较值。
根据本发明实施例的永磁同步电机的矢量控制方法，采用将控制频率和开关频率分开的思路，将PWM模块配置成较高的开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，并对开关周期定时器的周期值和初始值、控制周期定时器的周期值和初始值分别进行初始化，一个控制周期内将包括N个开关周期，控制算法只需要同时算出N个开关周期的比较值，然后逐一加载到N个占空比内即可实现较高的开关频率，从而实现了较低的控制频率达到较高开关频率的效果，在保持矢量算法性能的前提下，降低了对执行时间的要求。
另外，根据本发明上述实施例的永磁同步电机的矢量控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述初始化开关周期定时器的周期值、以及控制周期定时器的周期值的步骤包括：
采用以下公式计算所述开关周期定时器的周期值P1为和所述控制周期定时器的周期值P2：
其中，fs为主时钟的主频。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述初始化开关周期定时器初始值、以及控制周期定时器初始值的步骤包括：
设置所述开关周期定时器的初始值T01＝0，同时设置所述开关周期定时器的初始值T02＝0；
配置所述控制周期定时器和所述开关周期定时器过零点产生中断，并同时启动所述控制周期定时器和所述开关周期定时器。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压的步骤包括：
触发ADC采样电机的相电流，完成矢量控制算法流程，以获得d轴和q轴的发波电压Ud和Uq，以及转子位置θi；
采用以下公式计算第n个开关周期的发波角度θp(n):
θp(n)＝θi+2πfc*Ts*n
其中，fc为所述永磁同步电机运行的电频率，Ts为开关周期，θi为当前转子估计的角度位置，0<＝θn<2π，0≤n≤N-1；
依次按照角度θp(n)进行逆Park变换以获得第n个开关周期的发波电压值Unα和Unβ；
Unα＝Ud×cosθp(n)-Uq×sinθp(n)
Unβ＝Ud×cosθp(n)+Uq×sinθp(n)
其中，Ud和Uq是发波电压在dq域的表示值。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述将发波电压转换成发波比较值的步骤包括：
采用以下公式计算Una、Unb和Unc：
Una＝Unα
采用以下公式计算UnR、UnS和UnT：
UnR＝Una+UnH
UnS＝Unb+UnH
UnT＝Unc+UnH
其中,即Una、Unb和Unc三个值中间值除以2；
采用以下公式计算SVPWM的三路比较值：
其中，Ud为母线电压。
本发明的另一个实施例提出一种永磁同步电机的矢量控制系统，在保持矢量算法性能的前提下，降低对执行时间的要求。
根据本发明实施例的永磁同步电机的矢量控制系统，包括：
配置模块，用于根据开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，其中，N为控制周期的分频系数，N为自然数；
初始化模块，用于初始化开关周期定时器的周期值和初始值、以及控制周期定时器的周期值和初始值；
计算模块，用于当所述控制周期定时器产生中断时，计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压；
转换模块，用于在下一个控制周期覆盖的所有开关周期内，当所述开关周期定时器中断时，将发波电压转换成发波比较值。
另外，根据本发明上述实施例的矢量控制系统，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述初始化模块具体用于：
采用以下公式计算所述开关周期定时器的周期值P1为和所述控制周期定时器的周期值P2：
其中，fs为主时钟的主频。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述初始化模块具体用于：
设置所述开关周期定时器的初始值T01＝0，同时设置所述开关周期定时器的初始值T02＝0；
配置所述控制周期定时器和所述开关周期定时器过零点产生中断，并同时启动所述控制周期定时器和所述开关周期定时器。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述计算模块具体用于：
触发ADC采样电机的相电流，完成矢量控制算法流程，以获得d轴和q轴的发波电压Ud和Uq，以及转子位置θi；
采用以下公式计算第n个开关周期的发波角度θp(n):
θp(n)＝θi+2πfc*Ts*n
其中，fc为所述永磁同步电机运行的电频率，Ts为开关周期，θi为当前转子估计的角度位置，0<＝θn<2π，0≤n≤N-1；
依次按照角度θp(n)进行逆Park变换以获得第n个开关周期的发波电压值Unα和Unβ；
Unα＝Ud×cosθp(n)-Uq×sinθp(n)
Unβ＝Ud×cosθp(n)+Uq×sinθp(n)
其中，Ud和Uq是发波电压在dq域的表示值。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述转换模块具体用于：
采用以下公式计算Una、Unb和Unc：
Una＝Unα
采用以下公式计算UnR、UnS和UnT：
UnR＝Una+UnH
UnS＝Unb+UnH
UnT＝Unc+UnH
其中,即Una、Unb和Unc三个值中间值除以2；
采用以下公式计算SVPWM的三路比较值：
其中，Ud为母线电压。
本发明的另一个实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。
附图说明
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一实施例的永磁同步电机的矢量控制方法的流程图；
图2是图1中初始化开关周期定时器初始值、以及控制周期定时器初始值的流程图；
图3是根据本发明另一实施例的永磁同步电机的矢量磁控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
请参阅图1，本发明实施例提出的永磁同步电机的矢量控制方法，包括以下步骤：
S101，根据开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，其中，N为控制周期的分频系数，N为自然数；
S102，初始化开关周期定时器的周期值和初始值、以及控制周期定时器的周期值和初始值；
S103，当所述控制周期定时器产生中断时，计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压；
S104，在下一个控制周期覆盖的所有开关周期内，当所述开关周期定时器中断时，将发波电压转换成发波比较值。
根据本发明实施例的永磁同步电机的矢量控制方法，采用将控制频率和开关频率分开的思路，将PWM模块配置成较高的开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，并对开关周期定时器的周期值和初始值、控制周期定时器的周期值和初始值分别进行初始化，一个控制周期内将包括N个开关周期，控制算法只需要同时算出N个开关周期的比较值，然后逐一加载到N个占空比内即可实现较高的开关频率，从而实现了较低的控制频率达到较高开关频率的效果，在保持矢量算法性能的前提下，降低了对执行时间的要求。
作为一个具体示例，在步骤S102中，初始化开关周期定时器的周期值、以及控制周期定时器的周期值可以采用以下步骤：
采用以下公式计算所述开关周期定时器的周期值P1为和所述控制周期定时器的周期值P2：
其中，fs为主时钟的主频。
在步骤S102中，初始化开关周期定时器初始值、以及控制周期定时器初始值的步骤包括：
S1021，设置所述开关周期定时器的初始值T01＝0，同时设置所述开关周期定时器的初始值T02＝0；
S1022，配置所述控制周期定时器和所述开关周期定时器过零点产生中断，并同时启动所述控制周期定时器和所述开关周期定时器。
此外，作为一个具体示例，在步骤S103中，计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压的步骤包括：
触发ADC采样电机的相电流，完成矢量控制算法流程，以获得d轴和q轴的发波电压Ud和Uq，以及转子位置θi；
采用以下公式计算第n个开关周期的发波角度θp(n):
θp(n)＝θi+2πfc*Ts*n
其中，fc为所述永磁同步电机运行的电频率，Ts为开关周期，θi为当前转子估计的角度位置，0<＝θn<2π，0≤n≤N-1；
依次按照角度θp(n)进行逆Park变换以获得第n个开关周期的发波电压值Unα和Unβ；
Unα＝Ud×cosθp(n)-Uq×sinθp(n)
Unβ＝Ud×cosθp(n)+Uq×sinθp(n)
其中，Ud和Uq是发波电压在dq域的表示值。
作为一个具体示例，在步骤S104中，将发波电压转换成发波比较值的步骤包括：
采用以下公式计算Una、Unb和Unc：
Una＝Unα
采用以下公式计算UnR、UnS和UnT：
UnR＝Una+UnH
UnS＝Unb+UnH
UnT＝Unc+UnH
其中,即Una、Unb和Unc三个值中间值除以2；
采用以下公式计算SVPWM的三路比较值：
其中，Ud为母线电压。
请参阅图3，基于同一发明构思，本发明另一实施例提出的永磁同步电机的矢量控制系统，包括：
配置模块10，用于根据开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，其中，N为控制周期的分频系数，N为自然数；
初始化模块20，用于初始化开关周期定时器的周期值和初始值、以及控制周期定时器的周期值和初始值；
计算模块30，用于当所述控制周期定时器产生中断时，计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压；
转换模块40，用于在下一个控制周期覆盖的所有开关周期内，当所述开关周期定时器中断时，将发波电压转换成发波比较值。
本实施例中，所述初始化模块20具体用于：
采用以下公式计算所述开关周期定时器的周期值P1为和所述控制周期定时器的周期值P2：
其中，fs为主时钟的主频。
本实施例中，所述初始化模块20还具体用于：
设置所述开关周期定时器的初始值T01＝0，同时设置所述开关周期定时器的初始值T02＝0；
配置所述控制周期定时器和所述开关周期定时器过零点产生中断，并同时启动所述控制周期定时器和所述开关周期定时器。
本实施例中，所述计算模块30具体用于：
触发ADC采样电机的相电流，完成矢量控制算法流程，以获得d轴和q轴的发波电压Ud和Uq，以及转子位置θi；
采用以下公式计算第n个开关周期的发波角度θp(n):
θp(n)＝θi+2πfc*Ts*n
其中，fc为所述永磁同步电机运行的电频率，Ts为开关周期，θi为当前转子估计的角度位置，0<＝θn<2π，0≤n≤N-1；
依次按照角度θp(n)进行逆Park变换以获得第n个开关周期的发波电压值Unα和Unβ；
Unα＝Ud×cosθp(n)-Uq×sinθp(n)
Unβ＝Ud×cosθp(n)+Uq×sinθp(n)
其中，Ud和Uq是发波电压在dq域的表示值。
本实施例中，所述转换模块40具体用于：
采用以下公式计算Una、Unb和Unc：
Una＝Unα
采用以下公式计算UnR、UnS和UnT：
UnR＝Una+UnH
UnS＝Unb+UnH
UnT＝Unc+UnH
其中,即Una、Unb和Unc三个值中间值除以2；
采用以下公式计算SVPWM的三路比较值：
其中，Ud为母线电压。
本发明实施例提出的永磁同步电机的矢量控制系统的技术特征和技术效果与本发明实施例提出的方法相同，在此不予赘述。
此外，本发明的实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种永磁同步电机的矢量控制方法，其特征在于，包括：
根据开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，其中，N为控制周期的分频系数，N为自然数；
初始化开关周期定时器的周期值和初始值、以及控制周期定时器的周期值和初始值；
当所述控制周期定时器产生中断时，计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压；
在下一个控制周期覆盖的所有开关周期内，当所述开关周期定时器中断时，将发波电压转换成发波比较值。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的矢量控制方法，其特征在于，所述初始化开关周期定时器的周期值、以及控制周期定时器的周期值的步骤包括：
采用以下公式计算所述开关周期定时器的周期值P1为和所述控制周期定时器的周期值P2：
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>f</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mrow>
<mn>2</mn>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>f</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mfrac>
<mi>N</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
其中，fs为主时钟的主频。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机的矢量控制方法，其特征在于，所述初始化开关周期定时器初始值、以及控制周期定时器初始值的步骤包括：
设置所述开关周期定时器的初始值T01＝0，同时设置所述开关周期定时器的初始值T02＝0；
配置所述控制周期定时器和所述开关周期定时器过零点产生中断，并同时启动所述控制周期定时器和所述开关周期定时器。
4.根据权利要求2或3所述的永磁同步电机的矢量控制方法，其特征在于，所述计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压的步骤包括：
触发ADC采样电机的相电流，完成矢量控制算法流程，以获得d轴和q轴的发波电压Ud和Uq，以及转子位置θi；
采用以下公式计算第n个开关周期的发波角度θp(n):
θp(n)＝θi+2πfc*Ts*n
其中，fc为所述永磁同步电机运行的电频率，Ts为开关周期，θi为当前转子估计的角度位置，0<＝θn<2π，0≤n≤N-1；
依次按照角度θp(n)进行逆Park变换以获得第n个开关周期的发波电压值Unα和Unβ；
Unα＝Ud×cosθp(n)-Uq×sinθp(n)
Unβ＝Ud×cosθp(n)+Uq×sinθp(n)
其中，Ud和Uq是发波电压在dq域的表示值。
5.根据权利要求4所述的永磁同步电机的矢量控制方法，其特征在于，所述将发波电压转换成发波比较值的步骤包括：
采用以下公式计算Una、Unb和Unc：
Una＝Unα
<mrow>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>b</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>&alpha;</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<msqrt>
<mn>3</mn>
</msqrt>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>&beta;</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>c</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>&alpha;</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<msqrt>
<mn>3</mn>
</msqrt>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>&beta;</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
采用以下公式计算UnR、UnS和UnT：
UnR＝Una+UnH
UnS＝Unb+UnH
UnT＝Unc+UnH
其中,即Una、Unb和Unc三个值中间值除以2；
采用以下公式计算SVPWM的三路比较值：
<mrow>
<msub>
<mi>C</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>R</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>R</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
</mfrac>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>C</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
</mfrac>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>C</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>T</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>T</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
</mfrac>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
其中，Ud为母线电压。
6.一种永磁同步电机的矢量控制系统，其特征在于，包括：
配置模块，用于根据开关频率k1，将控制频率k2配置成k2＝k1/N，其中，N为控制周期的分频系数，N为自然数；
初始化模块，用于初始化开关周期定时器的周期值和初始值、以及控制周期定时器的周期值和初始值；
计算模块，用于当所述控制周期定时器产生中断时，计算下个控制周期内覆盖的所有开关周期的发波电压；
转换模块，用于在下一个控制周期覆盖的所有开关周期内，当所述开关周期定时器中断时，将发波电压转换成发波比较值。
7.根据权利要求6所述的永磁同步电机的矢量控制系统，其特征在于，所述初始化模块具体用于：
采用以下公式计算所述开关周期定时器的周期值P1为和所述控制周期定时器的周期值P2：
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>f</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mrow>
<mn>2</mn>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>f</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mfrac>
<mi>N</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
其中，fs为主时钟的主频。
8.根据权利要求6所述的永磁同步电机的矢量控制系统，其特征在于，所述初始化模块具体用于：
设置所述开关周期定时器的初始值T01＝0，同时设置所述开关周期定时器的初始值T02＝0；
配置所述控制周期定时器和所述开关周期定时器过零点产生中断，并同时启动所述控制周期定时器和所述开关周期定时器。
9.根据权利要求7或8所述的永磁同步电机的矢量控制系统，其特征在于，所述计算模块具体用于：
触发ADC采样电机的相电流，完成矢量控制算法流程，以获得d轴和q轴的发波电压Ud和Uq，以及转子位置θi；
采用以下公式计算第n个开关周期的发波角度θp(n):
θp(n)＝θi+2πfc*Ts*n
其中，fc为所述永磁同步电机运行的电频率，Ts为开关周期，θi为当前转子估计的角度位置，0<＝θn<2π，0≤n≤N-1；
依次按照角度θp(n)进行逆Park变换以获得第n个开关周期的发波电压值Unα和Unβ；
Unα＝Ud×cosθp(n)-Uq×sinθp(n)
Unβ＝Ud×cosθp(n)+Uq×sinθp(n)
其中，Ud和Uq是发波电压在dq域的表示值。
10.根据权利要求9所述的永磁同步电机的矢量控制系统，其特征在于，所述转换模块具体用于：
采用以下公式计算Una、Unb和Unc：
Una＝Unα
<mrow>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>b</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>&alpha;</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<msqrt>
<mn>3</mn>
</msqrt>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>&beta;</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>c</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>&alpha;</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<msqrt>
<mn>3</mn>
</msqrt>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>&beta;</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
采用以下公式计算UnR、UnS和UnT：
UnR＝Una+UnH
UnS＝Unb+UnH
UnT＝Unc+UnH
其中,即Una、Unb和Unc三个值中间值除以2；
采用以下公式计算SVPWM的三路比较值：
<mrow>
<msub>
<mi>C</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>R</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>R</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
</mfrac>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>C</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
</mfrac>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>C</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>T</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>T</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>d</mi>
</msub>
</mfrac>
<msub>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
其中，Ud为母线电压。
11.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求1至5任意一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710479026.2A CN107241039B (zh) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 永磁同步电机的矢量控制方法、系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710479026.2A CN107241039B (zh) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 永磁同步电机的矢量控制方法、系统及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107241039A true CN107241039A (zh) | 2017-10-10 |
| CN107241039B CN107241039B (zh) | 2019-07-16 |
Family
ID=59987935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710479026.2A Active CN107241039B (zh) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 永磁同步电机的矢量控制方法、系统及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107241039B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016189678A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 株式会社デンソー | 回転電機の制御装置 |
| CN106338645A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-01-18 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 一种变频器的电流采样装置及其方法 |
| CN106385215A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-02-08 | 华中科技大学 | 一种交流电机变开关频率pwm转矩脉动控制方法 |
-
2017
- 2017-06-22 CN CN201710479026.2A patent/CN107241039B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016189678A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 株式会社デンソー | 回転電機の制御装置 |
| CN106385215A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-02-08 | 华中科技大学 | 一种交流电机变开关频率pwm转矩脉动控制方法 |
| CN106338645A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-01-18 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 一种变频器的电流采样装置及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107241039B (zh) | 2019-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102113204B (zh) | 同步电动机驱动系统 | |
| Wang et al. | Finite control set model predictive current control of a five-phase PMSM with virtual voltage vectors and adaptive control set | |
| Mesloub et al. | Predictive DTC schemes with PI regulator and particle swarm optimization for PMSM drive: comparative simulation and experimental study | |
| Zolfaghari et al. | Neural network-based sensorless direct power control of permanent magnet synchronous motor | |
| CN105680756A (zh) | 一种用于双三相异步电机的控制方法以及装置 | |
| CN106026724A (zh) | 用于电力逆变器的控制装置 | |
| DE102009013343A1 (de) | Ansteuervorrichtung für Synchronmotoren | |
| JP2005057995A (ja) | ゼロ・ベクトル変調手法を利用して低出力周波数で動作する電源インバータの改善された熱管理のための方法とシステム | |
| US8222845B2 (en) | Method for operating a rotating electric machine | |
| Sridharan et al. | A transfer function approach to active damping of an induction motor drive with LC filters | |
| Salem | Design, implementation and control of a SiC-based T5MLC induction drive system | |
| Zhou et al. | Online tuning of weighting factors based on sugeno fuzzy method in predictive torque control of four-switch three-phase inverter-fed IM | |
| Łuczak et al. | Comparison of fault tolerant control algorithm using space vector modulation of PMSM drive | |
| Wang et al. | Finite-control-set model predictive direct torque control with extended set of voltage space vectors | |
| CN107241039A (zh) | 永磁同步电机的矢量控制方法、系统及存储介质 | |
| Sangsefidi et al. | A new two-motor drive to control a two-phase induction motor and a DC motor | |
| CN106059442A (zh) | 五相永磁体内嵌式容错直线电机相邻两相开路容错矢量控制方法 | |
| Sun et al. | Simulation of the direct instantaneous torque control of SRM using MATLAB | |
| CN108336934B (zh) | 永磁同步电机定子绕组的切换方法、装置及永磁同步电机 | |
| Grimm et al. | Sphere decoding based long-horizon predictive control of three-level NPC back-to-back PMSG wind turbine systems | |
| Tseng et al. | Implementation of on-line maximum efficiency control for a dual-motor drive system | |
| Severson | Reduced hardware parallel drive for no voltage bearingless motors | |
| Kumar et al. | Mitigation of commutation current ripple in the BLDC motor drive based on DC-DC converter using PR compensator | |
| Rana et al. | Torque ripple minimization with maximum utilization of inductance profile in 6/4 3-phase switched reluctance motor drives | |
| Chowdhury et al. | Modulated model predictive control of assymetric source dual inverter system for open end winding induction motor drive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200407 Address after: 510530 Guangdong city of Guangzhou province YUNPU Whampoa district four Road No. 6 Patentee after: GUANGZHOU SHIYUAN ELECTRONICS Co.,Ltd. Address before: 510530 Guangdong city of Guangzhou province YUNPU Whampoa district four Road No. 6 Co-patentee before: GUANGZHOU RUIXIN ELECTRONICS Co.,Ltd. Patentee before: GUANGZHOU SHIYUAN ELECTRONICS Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |