CN108155837A - 永磁电机控制系统延时获取方法及装置 - Google Patents

永磁电机控制系统延时获取方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108155837A
CN108155837A CN201810017939.7A CN201810017939A CN108155837A CN 108155837 A CN108155837 A CN 108155837A CN 201810017939 A CN201810017939 A CN 201810017939A CN 108155837 A CN108155837 A CN 108155837A
Authority
CN
China
Prior art keywords
delay
regulator
angle
control system
shaft voltages
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
Application number
CN201810017939.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108155837B (zh
Inventor
邱腾飞
谢冰若
白龙
卜丽东
孙浩清
蒋威
刘佳璐
管健龙
高旭东
杨光威
唐蕾
程建华
赵雷廷
徐晗
严翔
刘洋
杨雪松
杜玉亮
金炜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
China State Railway Group Co Ltd
Locomotive and Car Research Institute of CARS
Beijing Zongheng Electromechanical Technology Development Co Ltd
Original Assignee
China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Locomotive and Car Research Institute of CARS
Beijing Zongheng Electromechanical Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS, Locomotive and Car Research Institute of CARS, Beijing Zongheng Electromechanical Technology Development Co Ltd filed Critical China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Priority to CN201810017939.7A priority Critical patent/CN108155837B/zh
Publication of CN108155837A publication Critical patent/CN108155837A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108155837B publication Critical patent/CN108155837B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • H02P21/12—Stator flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • 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
    • 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
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • 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
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/085—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation wherein the PWM mode is adapted on the running conditions of the motor, e.g. the switching frequency
    • 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
    • H02P2205/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the control loops
    • H02P2205/01—Current loop, i.e. comparison of the motor current with a current reference

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明提供了一种永磁电机控制系统延时获取方法及装置，该永磁电机控制系统延时获取方法包括：控制被测电机以恒定转速运行于空载工况；将所述被测电机的d轴电压指令输入至电机控制系统的角度补偿PI调节器中，控制角度补偿PI调节器产生延迟补偿角；利用所述延迟补偿角对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正；当电流控制PI调节器输出的d轴电压指令被修正为零时，根据所述被测电机的机械角速度及此时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间。本发明考虑了电机控制系统非理想因素的影响，可以准确的获得永磁电机控制系统的延时。

Description

永磁电机控制系统延时获取方法及装置
技术领域
本发明涉及交流电机传动技术领域，特别是涉及一种永磁电机控制系统延时获取方法及装置。
背景技术
在大功率场合，逆变器开关频率一般小于1000赫兹，而电机频率要求达到几百赫兹。控制系统延时引起的电压幅值衰减和相位滞后较大，如果不对延时进行补偿，控制滞后会使得矢量控制系统动态性能恶化，磁场定向不准，电流调节器失效。严重时，会发生系统失控和电流振荡等不稳定现象。
目前，数字控制系统延时的计算主要依据系统控制时序图。但是在实际系统中，由于逆变器死区时间、采样滤波时间和开关器件延迟等非理想因素的影响，理论计算结果与实际延迟时间偏差较大。如何准确的计算出数字控制延时成为研究的难点。
发明内容
本发明实施例提供了一种永磁电机控制系统延时获取方法及装置，以准确的获得永磁电机控制系统的延时。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种永磁电机控制系统延时获取方法，该永磁电机控制系统延时获取方法包括：
控制被测电机以恒定转速运行于空载工况；
将所述被测电机的d轴电压指令输入至电机控制系统的角度补偿PI调节器中，控制PI调节器产生延迟补偿角；
利用所述延迟补偿角对所述电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正；
当PI调节器输出的d轴电压指令被修正为零时，根据所述被测电机的机械角速度及此时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间。
一实施例中，控制PI调节器产生延迟补偿角，包括：控制PI调节器通过比例积分调节产生延迟补偿角θcomp，以利用延迟补偿角θcomp将电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令修正为零；
延迟补偿角θcomp的计算公式为：
其中，为d轴电压指令，kp为PI调节器的比例系数，ki为PI调节器的积分系数。
一实施例中，利用所述延迟补偿角对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正，包括：利用延迟补偿角θcomp将电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令修正为零，计算公式如下：
其中，为修正后的d轴电压指令，为修正后的q轴电压指令，为PI调节器输出的d轴电压指令，为PI调节器输出的q轴电压指令。
一实施例中，利用延迟补偿角θcomp将电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令修正为零后，根据所述被测电机的机械角速度及此时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间Tdelay的计算公式如下：
其中，ω为电机的机械角速度，np为电机极对数。
一实施例中，永磁电机控制系统延时获取方法还包括：对修正后的dq轴电压指令进行反变换，生成两相静止坐标系下的电压指令。
一实施例中，永磁电机控制系统延时获取方法还包括：根据两相静止坐标系下的电压指令产生PWM脉冲，对逆变器开关进行控制。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种永磁电机控制系统延时获取装置，包括：
控制单元，用于控制被测电机以恒定转速运行于空载工况；
补偿角产生单元，用于将所述被测电机的d轴电压指令输入至电机控制系统的角度补偿PI调节器中，控制PI调节器产生延迟补偿角；
修正单元，用于利用所述延迟补偿角对所述电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正；
延时计算单元，用于根据所述被测电机的机械角速度及PI调节器输出的d轴电压指令被修正为零时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间。
一实施例中，所述补偿角产生单元具体用于：控制PI调节器通过比例积分调节产生延迟补偿角θcomp，
延迟补偿角θcomp的计算公式为：
其中，为d轴电压指令，kp为PI调节器的比例系数，ki为PI调节器的积分系数。
一实施例中，永磁电机控制系统延时获取装置还包括：反变换单元，用于对修正后的dq轴电压指令进行反变换，生成两相静止坐标系下的电压指令。
一实施例中，永磁电机控制系统延时获取装置还包括：脉冲产生单元，用于根据两相静止坐标系下的电压指令产生PWM脉冲，对逆变器开关进行控制。
本发明考虑了电机控制系统非理想因素的影响，可以准确的获得永磁电机控制系统的延时，从而有效改善电机控制系统的动态性能，保证电机的稳定运行。
附图说明
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。
图1为本发明实施例的永磁电机控制系统延时获取方法流程图；
图2为本发明实施例的永磁电机矢量控制系统原理图；
图3为数字化的电机控制系统时序图；
图4是考虑数字控制延时的永磁电机矢量控制原理图；
图5为本发明实施例的延时获取原理图；
图6为考虑了延时补偿的永磁电机矢量控制原理图；
图7为本发明是实施例的永磁电机控制系统延时获取装置的结构框图一；
图8为本发明是实施例的永磁电机控制系统延时获取装置的结构框图二；
图9为本发明实施例的延时补偿原理图。
具体实施方式
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。
本发明提供了一种永磁电机控制系统延时获取方法，如图1所示，该永磁电机控制系统延时获取方法包括：
S101：控制被测电机以恒定转速运行于空载工况；
通过调节陪试电机，使其工作在恒定转速工况下，电机机械角速度为ω。被测电机采用的控制模式，同时给定被测电机q轴电流指令当被测电机处于稳态时，被测电机dq轴电流将跟踪指令电流，即id＝0，iq＝0。根据电机方程，可认为实际作用于被测电机上的d轴电压为零，即
S102：将所述被测电机的d轴电压指令输入至电机控制系统的角度补偿PI调节器中，控制角度PI调节器产生延迟补偿角；
将d轴电压指令作为角度补偿PI调节器的输入信号，通过比例积分调节产生延迟补偿角θcomp，实现对控制延迟的补偿。
S103：利用所述延迟补偿角对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正,以将电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令修正为零；
S104：当电流控制PI调节器输出的d轴电压指令被修正为零时，根据所述被测电机的机械角速度及此时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间。当d轴电压指令修正为零时，即可认为实现了对控制延时的精确补偿。
由图1所示的流程可知，本发明在被测电机运行在空载状态下控制角度补偿PI调节器产生延迟补偿角，通过对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正，得到PI调节器输出的d轴电压指令被修正为零时对应的延迟补偿角，基于该延迟补偿角计算延迟时间。上述流程考虑了电机控制系统非理想因素的影响，可以准确的获得永磁电机控制系统的延时。
图2为本发明实施例的永磁电机矢量控制系统原理图，如图2所示，电机控制系统采用电流闭环的控制模式，通过对陪试电机的控制，可以实现对被测电机转速的调节。被测电机采用的控制模式，通过改变被测电机q轴电流指令来实现对被测电机输出转矩的调节，电流环对电流误差进行比例积分调节，输出dq轴电压指令值和
控制角度补偿PI调节器产生延迟补偿角时，将d轴电压指令作为角度补偿PI调节器的输入信号，控制PI调节器通过比例积分调节产生延迟补偿角θcomp，
延迟补偿角θcomp的计算公式为：
其中，为d轴电压指令，kp为PI调节器的比例系数，ki为PI调节器的积分系数。
在数字化电机控制系统中，电流和角度采样时刻到PWM(Pulse Wide Modulation脉宽调制)作用时刻之间存在延时，需要通过一定的算法去补偿这个延时，从而获得更好的实时控制性能。图3为数字化的电机控制系统时序图，如图3所示，根据控制该时序图，可对控制延时产生的原因进行分析，并得到数字控制系统延时的理论值。数字控2制系统在电流及角度采样后的一个采样周期Ts进行PWM电压指令的加载，进而实现PWM占空比的更新。因此，计算延时Tcal为采样时刻与PWM加载时刻之间的一个采样周期：Tcal≤Ts；更新之后的PWM脉冲将在t+Ts与t+2Ts之间作用到系统上，根据脉宽调制的平均原理，等效的PWM输出延时TPWM为：TPWM≈0.5Ts。因此，数字控制造成的延迟时间约为：Tdelay＝Tcal+TPWM≈1.5Ts。当电机机械角频率为ω时，由控制延时导致的角度滞后为θdelay＝npωTdelay。
基于上述角度之后，可以计算电机控制系统的延迟时间Tdelay，计算公式如下：
图4是考虑数字控制延时的永磁电机矢量控制原理图；参考图4可知，由于数字控制延时的影响，实际作用在被测电机上的电压矢量和电流控制PI调节器输出的电压指令值之间将存在偏差，二者之间的关系为：将其改写为标量形式，即：
为实际作用在电机上的电压矢量，因此，在稳态工况下永磁同步电机电压方程可表示为：
其中，id、iq分别为电机定子电压和定子电流在d轴和q轴上的分量；Ld和Lq分别为电机d轴和q轴电感；R和λf分别为定子电阻和永磁磁链。
图5为本发明实施例的延时获取原理图，如图5所示，通过控制陪试电机，使其工作在恒定转速工况下，电机机械角速度为ω。给定被测电机dq轴电流指令均为零，即使被测电机工作于空载工况。当被测电机处于稳态时，电机dq轴电流将跟踪指令电流，即id＝0，iq＝0。根据电机方程，可认为实际作用于电机上的d轴电压为零，即但是，由于数字控制延时的影响，实际作用于电机上的电压矢量和PI调节器输出的电压指令之间存在偏差，这将导致PI调节器输出的d轴电压指令不再为零。因此，可对空载下PI调节器输出的d轴电压指令进行比例积分调节，以产生延迟补偿角θcomp来对PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正。修正后的电压指令可表示为：
将上式表示为矩阵形式为：
基于公式(5)，可以利用所述延迟补偿角对所述电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正，公式(5)中，为修正后的d轴电压指令，为修正后的q轴电压指令，为PI调节器输出的d轴电压指令，为PI调节器输出的q轴电压指令。
图6为考虑了延时补偿的永磁电机矢量控制原理图，如图6所示，可由实际作用在电机上的电压矢量推导出PI调节器输出的电压指令计算公式为：
将上式表示为矩阵形式为：
由于被试电机始终处于空载工况，由前述分析可知，实际作用于电机上的d轴电压为零，即由上式可知，当θcomp＝θdelay时，将为零。因此，可将作为延时补偿的判断标准，当PI调节器输出的d轴电压指令修正为零时，即可认为实现了对控制延时的精确补偿。
在完成对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令单修正后，本发明实施例还可以对修正后的dq轴电压指令进行反变换，生成两相静止坐标系下的电压指令。
利用电机角度对dq轴电压指令和进行反变换，将电压指令由两相旋转坐标系变换到两相静止坐标系。电压反变换公式为：
被测电机在两相静止坐标系下的电压指令为和
另外，电机控制系统可以根据电压指令和产生PWM脉冲，实现对逆变器开关管的控制。
本发明考虑了电机控制系统非理想因素的影响，可以准确的获得永磁电机控制系统的延时，从而有效改善电机控制系统的动态性能，保证电机的稳定运行。
基于与上述永磁电机控制系统延时获取方法相同的申请构思，本申请提供一种永磁电机控制系统延时获取装置，如下面实施例所述。由于该永磁电机控制系统延时获取装置解决问题的原理与永磁电机控制系统延时获取方法相似，因此该永磁电机控制系统延时获取装置的实施可以参见永磁电机控制系统延时获取方法的实施，重复之处不再赘述。
图7为本发明是实施例的永磁电机控制系统延时获取装置的结构框图，如图7所示，该永磁电机控制系统延时获取装置包括：
控制单元701，用于控制被测电机以恒定转速运行于空载工况；
补偿角产生单元702，用于将所述被测电机的d轴电压指令输入至电机控制系统的角度补偿PI调节器中，控制PI调节器产生延迟补偿角；
修正单元703，用于利用所述延迟补偿角对所述电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正；
延时计算单元704，用于根据所述被测电机的机械角速度及PI调节器输出的d轴电压指令被修正为零时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间。
一实施例中，补偿角产生单元702具体用于：控制PI调节器通过比例积分调节产生延迟补偿角θcomp，
延迟补偿角θcomp的计算公式为：
其中，为d轴电压指令，kp为PI调节器的比例系数，ki为PI调节器的积分系数。
一实施例中，如图8所示，该永磁电机控制系统延时获取装置还包括：反变换单元801及脉冲产生单元802。反变换单元801用于对修正后的dq轴电压指令进行反变换，生成两相静止坐标系下的电压指令。脉冲产生单元802用于根据两相静止坐标系下的电压指令产生PWM脉冲，对逆变器开关进行控制。
图9为本发明实施例的延时补偿原理图，如图9所示。利用式(2)得到的控制系统延时Tdelay可计算出电机在各转速下的延迟补偿角θcomp，计算公式为：
θcomp＝npωTdelay
利用延迟补偿角θcomp对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正。修正后的电压指令可表示为：
将上式表示为矩阵形式为：
基于公式(5)，可以利用所述延迟补偿角对所述电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正，公式(5)中，为修正后的d轴电压指令，为修正后的q轴电压指令，为PI调节器输出的d轴电压指令，为PI调节器输出的q轴电压指令。
本发明考虑了电机控制系统非理想因素的影响，可以准确的获得永磁电机控制系统的延时，从而有效改善电机控制系统的动态性能，保证电机的稳定运行。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种永磁电机控制系统延时获取方法，其特征在于，包括：
控制被测电机以恒定转速运行于空载工况；
将所述被测电机的d轴电压指令输入至电机控制系统的角度补偿PI调节器中，控制角度补偿PI调节器产生延迟补偿角；
利用所述延迟补偿角对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正；
当电流控制PI调节器输出的d轴电压指令被修正为零时，根据所述被测电机的机械角速度及此时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间。
2.根据权利要求1所述的永磁电机控制系统延时获取方法，其特征在于，控制PI调节器产生延迟补偿角，包括：控制角度补偿PI调节器通过比例积分调节产生延迟补偿角θcomp，以利用延迟补偿角θcomp将电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令修正为零；
延迟补偿角θcomp的计算公式为：
其中，为d轴电压指令，kp为角度补偿PI调节器的比例系数，ki为角度补偿PI调节器的积分系数。
3.根据权利要求1所述的永磁电机控制系统延时获取方法，其特征在于，利用所述延迟补偿角对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正，包括：利用延迟补偿角θcomp将电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令修正为零，计算公式如下：
其中，为修正后的d轴电压指令，为修正后的q轴电压指令，为电流控制PI调节器输出的d轴电压指令，为电流控制PI调节器输出的q轴电压指令。
4.根据权利要求1所述的永磁电机控制系统延时获取方法，其特征在于，根据所述被测电机的机械角速度及此时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间Tdelay的计算公式如下：
其中，ω为电机的机械角速度，np为电机极对数。
5.根据权利要求1所述的永磁电机控制系统延时获取方法，其特征在于，还包括：对修正后的dq轴电压指令进行反变换，生成两相静止坐标系下的电压指令。
6.根据权利要求5所述的永磁电机控制系统延时获取方法，其特征在于，还包括：根据两相静止坐标系下的电压指令产生PWM脉冲，对逆变器开关进行控制。
7.一种永磁电机控制系统延时获取装置，其特征在于，包括：
控制单元，用于控制被测电机以恒定转速运行于空载工况；
补偿角产生单元，用于将所述被测电机的d轴电压指令输入至电机控制系统的角度补偿PI调节器中，控制角度补偿PI调节器产生延迟补偿角；
修正单元，用于利用所述延迟补偿角对电流控制PI调节器输出的dq轴电压指令进行修正；
延时计算单元，用于根据所述被测电机的机械角速度及电流控制PI调节器输出的d轴电压指令被修正为零时对应的延迟补偿角计算电机控制系统的延迟时间。
8.根据权利要求7所述的永磁电机控制系统延时获取装置，其特征在于，所述补偿角产生单元具体用于：控制角度补偿PI调节器通过比例积分调节产生延迟补偿角θcomp，
延迟补偿角θcomp的计算公式为：
其中，为d轴电压指令，kp为角度补偿PI调节器的比例系数，ki为角度补偿PI调节器的积分系数。
9.根据权利要求7所述的永磁电机控制系统延时获取装置，其特征在于，还包括：反变换单元，用于对修正后的dq轴电压指令进行反变换，生成两相静止坐标系下的电压指令。
10.根据权利要求9所述的永磁电机控制系统延时获取装置，其特征在于，还包括：脉冲产生单元，用于根据两相静止坐标系下的电压指令产生PWM脉冲，对逆变器开关进行控制。
CN201810017939.7A 2018-01-09 2018-01-09 永磁电机控制系统延时获取方法及装置 Active CN108155837B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810017939.7A CN108155837B (zh) 2018-01-09 2018-01-09 永磁电机控制系统延时获取方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810017939.7A CN108155837B (zh) 2018-01-09 2018-01-09 永磁电机控制系统延时获取方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108155837A true CN108155837A (zh) 2018-06-12
CN108155837B CN108155837B (zh) 2019-12-06

Family

ID=62460957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810017939.7A Active CN108155837B (zh) 2018-01-09 2018-01-09 永磁电机控制系统延时获取方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108155837B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111092583A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 南京航空航天大学 一种三相永磁同步电机驱动系统电流环延时补偿方法
CN114374348A (zh) * 2020-10-14 2022-04-19 广东博智林机器人有限公司 一种基于dsp和fpga的伺服电机的控制系统及其控制方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1354557A (zh) * 2001-11-28 2002-06-19 深圳安圣电气有限公司 异步电机参数辨识方法
CN1747318A (zh) * 2004-09-03 2006-03-15 通用汽车公司 使用可变延迟随机pwm转换时稳定电流调节的延迟补偿
KR100647039B1 (ko) * 2005-09-07 2006-11-23 울산대학교 산학협력단 네트워크에 의한 전동기 구동용 센서의 시간지연 보상 기법
CN101350586A (zh) * 2007-07-20 2009-01-21 奇瑞汽车股份有限公司 全数字交流电机控制中时间延迟补偿方法及其控制装置
CN104836493A (zh) * 2015-05-14 2015-08-12 西北工业大学 无位置传感器无刷直流电机转子位置补偿方法
US20160294314A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Texas Instruments Incorporated Fractional Delay Adjustment in a Field-Oriented Control Architecture
CN106100481A (zh) * 2016-06-30 2016-11-09 广东美芝制冷设备有限公司 基于单电流传感器的三相电流重构方法和装置
CN106788059A (zh) * 2017-01-04 2017-05-31 上海航天控制技术研究所 高动态电机伺服控制系统的延时补偿方法
CN107086834A (zh) * 2017-05-02 2017-08-22 西北工业大学 方波注入的永磁同步电机转子位置时延补偿方法估算方法
CN107222135A (zh) * 2017-05-12 2017-09-29 哈尔滨工程大学 一种直流无刷电机无位置传感器控制系统换相控制方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1354557A (zh) * 2001-11-28 2002-06-19 深圳安圣电气有限公司 异步电机参数辨识方法
CN1747318A (zh) * 2004-09-03 2006-03-15 通用汽车公司 使用可变延迟随机pwm转换时稳定电流调节的延迟补偿
KR100647039B1 (ko) * 2005-09-07 2006-11-23 울산대학교 산학협력단 네트워크에 의한 전동기 구동용 센서의 시간지연 보상 기법
CN101350586A (zh) * 2007-07-20 2009-01-21 奇瑞汽车股份有限公司 全数字交流电机控制中时间延迟补偿方法及其控制装置
US20160294314A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Texas Instruments Incorporated Fractional Delay Adjustment in a Field-Oriented Control Architecture
CN104836493A (zh) * 2015-05-14 2015-08-12 西北工业大学 无位置传感器无刷直流电机转子位置补偿方法
CN106100481A (zh) * 2016-06-30 2016-11-09 广东美芝制冷设备有限公司 基于单电流传感器的三相电流重构方法和装置
CN106788059A (zh) * 2017-01-04 2017-05-31 上海航天控制技术研究所 高动态电机伺服控制系统的延时补偿方法
CN107086834A (zh) * 2017-05-02 2017-08-22 西北工业大学 方波注入的永磁同步电机转子位置时延补偿方法估算方法
CN107222135A (zh) * 2017-05-12 2017-09-29 哈尔滨工程大学 一种直流无刷电机无位置传感器控制系统换相控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111092583A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 南京航空航天大学 一种三相永磁同步电机驱动系统电流环延时补偿方法
CN114374348A (zh) * 2020-10-14 2022-04-19 广东博智林机器人有限公司 一种基于dsp和fpga的伺服电机的控制系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108155837B (zh) 2019-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Enhanced ADRC with quasi-resonant control for PMSM speed regulation considering aperiodic and periodic disturbances
Bu et al. Speed ripple reduction of direct-drive PMSM servo system at low-speed operation using virtual cogging torque control method
Diab et al. Enhanced active disturbance rejection current controller for permanent magnet synchronous machines operated at low sampling time ratio
CN103780187A (zh) 永磁同步电机高动态响应电流控制方法及系统
Xu Permanent magnet synchronous motor with linear quadraticspeed controller
Oukaci et al. Comparison performance between sliding mode control and nonlinear control, application to induction motor
Bedetti et al. Analytical design of flux-weakening voltage regulation loop in IPMSM drives
Minghe et al. Proportional resonant-based active disturbance rejection control for speed fluctuation suppression of PMSM drives
CN115864928A (zh) 一种基于校正电流预测的pmsm模型参考自适应转速估算方法
CN108155837A (zh) 永磁电机控制系统延时获取方法及装置
Ting et al. Backstepping direct thrust force control for sensorless PMLSM drive<? show [AQ ID= Q1]?>
Li et al. Virtual-vector-based model predictive current control of five-phase PMSM with stator current and concentrated disturbance observer
Houari et al. A new compensation technique for PMSM torque ripple minimization
Tian et al. Static-errorless deadbeat predictive current control for PMSM current harmonics suppression based on vector resonant controller
CN105871278A (zh) 一种基于直接特征控制的新型凸极永磁同步电机控制方法
CN103825516B (zh) 一种同步电机的复合控制器
Maher et al. Indirect field oriented control of an induction motor sensing DC-link current with PI controller
CN110535387A (zh) 电流幅值调节方法、系统、设备及计算机可读存储介质
Wang et al. Predictive direct torque control of permanent magnet synchronous motors using deadbeat torque and flux control
Phan et al. Enhanced proportional-resonant current controller for unbalanced stand-alone DFIG-based wind turbines
Krzemiński et al. Speed observer based on extended model of induction machine
CN111740675B (zh) 永磁同步电机离散域电流环强鲁棒性二自由度控制方法
Li et al. Design of current predictive control of permanent magnet synchronous linear motor based on double disturbance compensator
CN111237116B (zh) 非线性隐极水轮发电机水门与励磁联合调节方法和系统
Li et al. A Robust Predictive Current Control Based on Incremental Model and Adaline N eural Network for PMSM Drives

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
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 2, Da Liu Shu Road, Haidian District, Beijing

Applicant after: CHINA ACADEMY OF RAILWAY SCIENCES Corp.,Ltd.

Applicant after: BEIJING ZONGHENG ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Applicant after: LOCOMOTIVE & CAR RESEARCH INSTITUTE OF CHINA ACADEMY OF RAILWAY SCIENCES Corp.,Ltd.

Address before: No. 2, Da Liu Shu Road, Haidian District, Beijing

Applicant before: China Academy of Railway Sciences

Applicant before: BEIJING ZONGHENG ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Applicant before: CHINA ACADEMY OF RAILWAY SCIENCES LOCOMOTIVE & CAR Research Institute

CB02 Change of applicant information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180801

Address after: No. 10, Fuxing Road, Haidian District, Beijing

Applicant after: CHINA RAILWAY Corp.

Applicant after: CHINA ACADEMY OF RAILWAY SCIENCES Corp.,Ltd.

Applicant after: BEIJING ZONGHENG ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Applicant after: LOCOMOTIVE & CAR RESEARCH INSTITUTE OF CHINA ACADEMY OF RAILWAY SCIENCES Corp.,Ltd.

Address before: No. 2, Da Liu Shu Road, Haidian District, Beijing

Applicant before: CHINA ACADEMY OF RAILWAY SCIENCES Corp.,Ltd.

Applicant before: BEIJING ZONGHENG ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Applicant before: LOCOMOTIVE & CAR RESEARCH INSTITUTE OF CHINA ACADEMY OF RAILWAY SCIENCES Corp.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant