CN113691187A - 一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法及系统，属于发电、变电或配电的技术领域。本发明基于永磁电机离散状态模型和无差拍控制原理，对转速环和电流环进行设计。本发明通过结合增量模型的扩展状态观测器，对系统扰动总集进行观测。此外，本发明提出一种适用于位置伺服系统的新型补偿策略，对预测模型的误差进行补偿。本发明提供的一种永磁电机伺服系统的鲁棒性无差拍预测转速控制方法有效提高了永磁电机位置伺服系统的位置跟踪效果和稳态跟踪精度，增强了系统的鲁棒性。

Description

一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法及系统
技术领域
本发明涉及发电、变电或配电的技术领域，具体是一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法及系统。
背景技术
永磁同步电机及其数字驱动系统由于具有高功率密度、高效率和结构紧凑等特点，被广泛地应用于伺服系统中，传统的比例积分(PI)控制仍是设计转速环和电流环时常用的方法。相比PI控制，预测控制具有更好的稳态和动态性能。无差拍预测控制基于系统离散状态模型计算每个采样周期的参考电压矢量，通过空间矢量脉宽调制转换为开关信号，能在较小的计算量下获得相近的动态性能和更好的稳态跟踪效果。因此，无差拍预测电流控制被应用在很多工业领域。现有的PI控制和无差拍预测电流控制具有如下问题：(1)PI控制器在内部参数变化和外部扰动的影响下无法始终保持理想的工作性能；(2)无差拍预测电流控制的转速环仍然采用传统的PI控制，影响了系统的动态性能；(3)无差拍预测控制依赖于精确的模型，逆变器非线性会影响预测的精度从而降低系统的性能，对系统全局参数进行在线辨识仍是当前研究的一个难点。如何提高位置伺服永磁电机系统的控制性能和抗干扰能力是业界一直关注的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法及系统，基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环，通过将增量模型和扩展状态观测器相结合，对扰动总集进行观测，根据系统不同的工作状态，采用不同的补偿方案，提高了系统的位置跟踪效果和稳态跟踪精度，增强了系统的鲁棒性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法，采用基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环，得到q轴电流参考值和d轴、q轴电压参考值，采用结合增量模型的扩展状态观测器消除永磁磁链对电流预测的影响并对参数不匹配、负载扰动及逆变器非线性造成的扰动总集进行观测，采用结合位置伺服系统特点设计的新型补偿策略对电流误差和电压误差进行补偿。
进一步的，基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环的方法为：
采用前向欧拉差分的方法将电机机械方程离散化，得到t+1时刻的预测转速为：
Figure BDA0003258613630000021
将ωm(t+1)用ωm *表示，iq(k+1)用iq *表示，得q轴电流的参考值；
根据电压离散方程对电流先进行一步预测，补偿控制器一拍延时，再将预测电流代入电压离散方程，得到k+1时刻的预测电压为：
Figure BDA0003258613630000022
将式中的id(k+2)和iq(k+2)用id *和iq *，ud(k+1)和uq(k+1)用ud *和uq *，得d、q轴参考电压；
其中，t和k为正整数，Ts和Tsp为电流环和转速环采样周期，ωm *为转速参考值，ud *、uq *为d、q轴电压参考值，id *、iq *为d、q轴电流参考值，ωm(t+1)和ωm(t)分别为t+1时刻和t时刻的机械角速度，ωe(t)为t时刻的电角速度，ud(k+1)、uq(k+1))为k+1时刻的d、q轴电压，id(k+2)、iq(k+2)为k+2时刻的d、q轴电流，id(k+1)、iq(k+1)为k+1时刻的d、q轴电流，B为粘滞摩擦系数，J为转动惯量，ψf为永磁磁链，Rs为定子电阻，L为电感，p为极对数。
进一步的，采用基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环，得到q轴电流参考值和d轴、q轴电压参考值为：
Figure BDA0003258613630000031
进一步的，采用结合增量模型的扩展状态观测器消除永磁磁链对电流预测的影响并对参数不匹配、负载扰动及逆变器非线性造成的扰动总集进行观测的方法为：电机机械时间常数远大于电气时间常数，在相邻的电流采样周期中认为电机的转速不变，将k+1时刻的电压方程减去k时刻的电压方程，消去ωe(t)ψf项后得到增量模型，系统参数不匹配、负载扰动以及逆变器非线性造成的电流误差和电压误差扩展为扩展状态观测器中新的状态；通过扩展状态观测器进行估算，扩展状态观测器中的电流预测模型采用增量模型，通过扩展状态观测器得到的电流误差和电压误差的估计值对预测转速和预测电流进行实时补偿，用电流和转速的估计值
Figure BDA0003258613630000032
和
Figure BDA0003258613630000033
代替实测值，得到准确的q轴电流参考值和d轴、q轴电压参考值。
进一步的，结合增量模型的扩展状态观测器为：
Figure BDA0003258613630000041
其中，ci1、ci2、cω1和cω2为扩展状态观测器增益，
Figure BDA0003258613630000042
为k+1时刻与k时刻d、q轴电流估计值的差，
Figure BDA0003258613630000043
为k+1时刻与k时刻d、q轴电压误差估计值的差，
Figure BDA0003258613630000044
为k时刻与k-1时刻d、q轴电流估计值的差，
Figure BDA0003258613630000045
为k时刻与k-1时刻d、q轴电压误差估计值的差，Δid(k)和Δiq(k)为k时刻与k-1时刻的d、q轴电流的差，
Figure BDA0003258613630000046
和
Figure BDA0003258613630000047
为t+1和t时刻的机械角速度估计值，
Figure BDA0003258613630000048
为k+1时刻q轴电流估计值，
Figure BDA0003258613630000049
和
Figure BDA00032586136300000410
为k+1和k时刻q轴电流误差估计值。
进一步的，通过扩展状态观测器得到的电流误差和电压误差的估计值对预测转速和预测电流进行实时补偿，用电流和转速的估计值
Figure BDA00032586136300000411
和
Figure BDA00032586136300000412
代替实测值，得到准确的q轴电流参考值和d轴、q轴电压参考值为：
Figure BDA00032586136300000413
进一步的，采用结合位置伺服系统特点设计的新型补偿策略对电流误差和电压误差进行补偿的方法为：在系统静止时认为电压和电流误差的估计值
Figure BDA00032586136300000414
和
Figure BDA00032586136300000415
是不变的，将其记为
Figure BDA00032586136300000416
和
Figure BDA00032586136300000417
并保存在控制器中，根据设计的切换原则
Figure BDA0003258613630000051
采用不同的补偿量对系统进行补偿，其中，Pos*和Pos为系统给定位置和实际位置，Pos1为设定的给定位置和实际位置差值的绝对值的阈值，单位为脉冲，Tcnt当前时刻的计数值，Tmax为最大计数值，Tcnt的初始值设为Tmax，当给定的参考位置发生变化时，将Tcnt置零，当实际位置即将达到给定位置信号时，即满足切换原则中第一个不等式时，认为系统已经处于静止状态，采用
Figure BDA0003258613630000052
和
Figure BDA0003258613630000053
对系统进行补偿，Tcnt开始计数，当Tcnt＝Tmax时，继续采用实时得到的
Figure BDA0003258613630000054
和
Figure BDA0003258613630000055
对系统进行补偿。
一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制系统，所述控制系统包括：
位置编码器：安装在永磁同步电机的输出轴上，用于检测电机输出轴的位置；
转速计算模块：其输入端接收角度位置信息，输出转速；
位置闭环P控制器：其输入端接位置与位置参考值，根据位置差值产生转速参考值；
旋转坐标变换模块：接收永磁同步电机输出的三相电流，对三相电流进行旋转变换后出输出当前时刻的d、q轴电流；
结合增量模型的扩展状态观测器模块：其一输入端接旋转坐标变换模块的输出端，另一输入端接转速计算模块的输出端，对参数不匹配、负载扰动及逆变器非线性造成的扰动总集进行观测，将得到的电流误差、电压误差估计值以及d、q轴电流和转速估计值输出；
补偿量选择模块：其输入端接扩展状态观测器的输出的电流误差、电压误差估计值，满足切换原则
Figure BDA0003258613630000056
时，将系统静止时保存在控制器中的电流误差、电压误差估计值
Figure BDA0003258613630000057
和
Figure BDA0003258613630000058
输出，否则将观测器实时得到的电流误差、电压误差估计值
Figure BDA0003258613630000061
和
Figure BDA0003258613630000062
输出；
参考电压计算模块：其第一个输入端接转速参考值和d轴电流参考值，其第二个输入端接扩展状态观测器的输出的d、q轴电流和转速估计值，其第三个输入端接补偿量选择模块的输出端，根据d、q轴电流以及转速的参考值和估计值，结合电流误差、电压误差估计值，计算出d、q轴参考电压后输出；
空间矢量脉宽调制模块：其输入端接参考电压计算模块的输出端，根据参考电压产生开关信号输出。
进一步的，所述结合增量模型的扩展状态观测器模块、补偿量选择模块和参考电压计算模块存储为计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述控制方法。
本发明的有益效果：
1、本发明通过基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环的方法，避免了级联式PI控制器的使用，从而提高系统的动态性能；
2、本发明通过采用结合增量模型的扩展状态观测器的方法，对系统扰动总集进行观测，并在预测模型中进行补偿，避免了复杂的全局参数辨识过程，有效提高了系统的稳态跟踪精度，增强了系统的鲁棒性；
3、本发明通过结合位置伺服系统特点设计的新型补偿策略，在系统不同工作状态时采用不同的补偿量，改善了系统位置跟随效果；
4、本发明通过综合采用本发明的基于一种鲁棒性无差拍预测转速调节的位置伺服永磁电机控制方法，提高了系统位置跟随效果和稳态跟踪精度，增强了系统的鲁棒性，有效解决了使用PI控制器、模型参数不准确和外部扰动引起的位置伺服永磁电机系统控制性能下降的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明基于鲁棒性无差拍预测转速调节的位置伺服永磁电机控制框图；
图2是本发明补偿量选择方法的流程图；
图3是本发明基于PI控制的位置伺服永磁电机控制框图；
图4是本发明基于无差拍预测电流控制的位置伺服永磁电机控制框图；
图5是本发明采用无差拍预测转速控制方法且控制程序负载转矩值与实际值相等时的位置跟踪实验波形图；
图6是本发明采用无差拍预测转速控制方法且控制程序负载转矩值与实际值相等时的d、q轴电流实验波形图；
图7是本发明采用无差拍预测转速控制方法且控制程序负载转矩值为零时的位置跟踪实验波形图；
图8是本发明采用无差拍预测转速控制方法且控制程序负载转矩值为零时的d、q轴电流实验波形图；
图9是本发明采用结合扩展状态观测器的无差拍预测转速控制方法时的位置跟踪实验波形图；
图10是本发明采用结合扩展状态观测器的无差拍预测转速控制方法时的d、q轴电流实验波形图；
图11是本发明采用鲁棒性无差拍预测转速调节方法的位置跟踪实验波形图；
图12是本发明采用鲁棒性无差拍预测转速调节方法的d、q轴电流实验波形图；
图13是本发明采用PI控制方法时的位置跟踪实验波形图；
图14是本发明采用PI控制方法时的d、q轴电流实验波形图；
图15是本发明采用无差拍预测电流控制方法时的位置跟踪实验波形图；
图16是本发明采用无差拍预测电流控制方法时的d、q轴电流实验波形图；
图17是本发明采用无差拍预测转速控制方法且控制程序负载转矩值与实际值相等时的位置跟踪实验波形图；
图18是本发明采用无差拍预测转速控制方法且控制程序负载转矩值与实际值相等时的d、q轴电流实验波形图；
图19是本发明采用无差拍预测转速控制方法且控制程序负载转矩值为零时的位置跟踪实验波形图；
图20是本发明采用无差拍预测转速控制方法且控制程序负载转矩值为零时的d、q轴电流实验波形图；
图21是本发明采用结合扩展状态观测器的无差拍预测转速控制方法时的位置跟踪实验波形图；
图22是本发明采用结合扩展状态观测器的无差拍预测转速控制方法时的d、q轴电流实验波形图；
图23是本发明采用鲁棒性无差拍预测转速调节方法时的位置跟踪实验波形图；
图24是本发明采用鲁棒性无差拍预测转速调节方法时的d、q轴电流实验波形图；
图25是本发明采用PI控制方法时的位置跟踪实验波形图；
图26是本发明采用PI控制方法时的d、q轴电流实验波形图；
图27是本发明采用无差拍预测电流控制方法时的位置跟踪实验波形图；
图28是本发明采用无差拍预测电流控制方法时的d、q轴电流实验波形图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种基于鲁棒性无差拍预测转速调节的位置伺服永磁电机控制方法，针对现有控制方法在采用PI控制器、模型参数不准确和外部扰动时引起的伺服系统控制性能下降的问题，本发明通过基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环，再采用结合增量模型的扩展状态观测器对扰动总集进行观测，结合针对位置伺服系统特点设计的新型补偿策略，对预测误差进行补偿，从而有效提高了系统位置跟随效果和稳态跟踪精度，增强了系统的鲁棒性。
本发明针对位置伺服永磁电机系统提出一种基于鲁棒性无差拍预测转速调节的位置伺服永磁电机控制方法，通过图1所示控制系统实现，该控制系统包括：位置闭环P控制器1.1、参考电压计算模块1.2、空间矢量脉宽调制模块1.3、直流母线1.4、两电平三相逆变器1.5、三相永磁同步电机1.6、位置编码器1.7、旋转坐标变换模块1.8、转速计算模块1.9、结合增量模型的扩展状态观测器模块1.10、补偿量选择模块1.11。安装在三相永磁同步电机1.6输出轴上的位置编码器1.7用于检测电机输出轴的角度位置θm，转速计算模块1.9根据角度位置θm计算转速ωm，经采样电路获得的三相电流iA(k)、iB(k)、iC(k)，通过旋转坐标变换模块1.8获得旋转坐标系下的电流id(k)、iq(k)，而后通过结合量模型的扩展状态观测器模块1.10得到d、q轴电压误差和电流误差估计值
Figure BDA0003258613630000091
和
Figure BDA0003258613630000092
以及d、q轴电流和转速估计值
Figure BDA0003258613630000093
和
Figure BDA0003258613630000094
将系统静止时的d、q轴电压误差和电流误差估计值记为
Figure BDA0003258613630000101
和
Figure BDA0003258613630000102
并保存在控制器中，根据系统工作状态通过补偿量选择模块1.11选择d、q轴电压误差和电流误差估计值，将角度位置θm与角度位置参考值θm *的差值送入位置闭环P控制器1.1，位置闭环P控制器1.1产生转速参考值ωm *。d轴电流参考值设为零。根据转速和电流参考值、转速和电流估计值以及电压误差和电流误差估计值，由参考电压计算模块1.2计算出电压参考值ud *、uq *，通过空间矢量脉宽调制模块1.3转换为开关信号，控制直流母线1.4和两电平三相逆变器1.5进行开关状态切换，实现对三相永磁同步电机1.6的控制。
本发明所涉及的基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环的方法如下所示。首先将电机机械方程通过前向欧拉差分得到t+1时刻的预测电机转速：
Figure BDA0003258613630000103
式中，Tsp为转速环采样周期，ωm为机械角速度，Tl为负载转矩，B为粘滞摩擦系数；J为转动惯量，iq为q轴电流值。为了跟随参考转速，采用无差拍控制的方法，将式(1)中ωm(t+1)用ωm *表示，iq(t+1)用iq *表示则q轴电流的参考值可以表示为：
Figure BDA0003258613630000104
式中，ωm *和iq *表示转速和q轴电流参考值。为了补偿控制器的一拍延时，对电流先进行一步预测，将电机电压方程(3)进行离散化可得k+1时刻的电流：
Figure BDA0003258613630000105
式中，Ts为电流环采样周期，ud、uq为d、q轴电压值，id为d轴电流值，ωe为电角速度，Rs为定子电阻，L为电感，ψf为永磁磁链，p为极对数。根据式(3)，可以推导出k+1时刻的电压方程:
Figure BDA0003258613630000111
同样地，为了跟随下一时刻的电流，采用无差拍的方法，将式(4)中的id(k+2)和iq(k+2)用id *和iq *表示，ud(k+1)和uq(k+1)用ud *和uq *表示，可得k+1时刻的参考电压：
Figure BDA0003258613630000112
式中，ud *和uq *表示d、q轴电压参考值，id *表示d轴电流参考值且id *＝0；
本发明所涉及的结合增量模型的扩展状态观测器设计过程和参考电压计算方法如下所示。k时刻的电压方程如式(6)所示：
Figure BDA0003258613630000113
由于电机机械时间常数远大于电气时间常数，无论在动态和稳态情况下都可以认为在相邻的电流采样周期中电机转速是不变的，将式(4)与式(6)相减可得增量模型(7):
Figure BDA0003258613630000114
式中，Δud(k+1)＝ud(k+1)-ud(k)，Δuq(k+1)＝uq(k+1)-uq(k)，Δid(k+1)＝id(k+1)-id(k)，Δiq(k+1)＝iq(k+1)-iq(k)，Δid(k+2)＝id(k+2)-id(k+1)，Δiq(k+2)＝iq(k+2)-iq(k+1)。考虑到系统参数不匹配、负载扰动以及逆变器非线性时，电机定子电压和转速方程如式(8)所示：
Figure BDA0003258613630000121
式中，ude、uqe和iqe为d、q轴电压误差和电流误差。电压和电流误差可以扩展为扩展状态观测器中一个新的状态，通过扩展状态观测器进行估算。得到的电压、电流误差的估计值可以对预测电流和转速进行实时补偿，根据式(8)，扩展状态观测器可设计成如下形式：
Figure BDA0003258613630000122
式中，
Figure BDA0003258613630000123
和
Figure BDA0003258613630000124
表示id、iq和ωm的估计值；
Figure BDA0003258613630000125
和
Figure BDA0003258613630000126
表示ude、uqe和iqe的估计值；ci1、ci2、cω1和cω2为扩展状态观测器增益。将式(9)进行离散化可得d、q轴电流和转速预测方程，如式(10)所示：
Figure BDA0003258613630000131
为了消除永磁磁链的影响，式(10)中电流预测模型同样采用增量模型，最终扩展状态观测器表示如下：
Figure BDA0003258613630000132
式中，
Figure BDA0003258613630000133
Figure BDA0003258613630000134
Figure BDA0003258613630000135
Figure BDA0003258613630000136
Figure BDA0003258613630000137
Figure BDA0003258613630000138
Figure BDA0003258613630000139
Figure BDA00032586136300001310
Figure BDA00032586136300001311
Figure BDA00032586136300001312
Figure BDA00032586136300001313
Figure BDA00032586136300001314
Figure BDA00032586136300001315
根据上述扩展状态观测器可以对电压误差和电流误差进行观测，并对q轴参考电流和参考电压进行实时补偿。同时，为了获得更好的控制性能，用电流和转速的估计值
Figure BDA0003258613630000141
和
Figure BDA0003258613630000142
代替电流和转速的实测值id、iq和ωm。补偿后的q轴参考电流和参考电压如下所示：
Figure BDA0003258613630000143
本发明所涉及的针对位置伺服系统特点设计的新型补偿策略，补偿量选择模块选择d、q轴电压误差和电流误差估计值的具体流程如图2所示，包括如下步骤：
步骤2.1，将Tcnt的初始值设为Tmax；
步骤2.2，判断给定的参考位置Pos*是否发生变化，若是，则进入步骤2.3，否则，进入步骤2.4；
步骤2.3，判断给定的参考位置Pos*和实际位置Pos的差值的绝对值是否小于设定的阈值Pos1，若是，则进入步骤2.5，否则，进入步骤2.8；
步骤2.4，将Tcnt的值设为零；
步骤2.5，判断Tcnt的值是否小于设定的最大计数值Tmax，若是，则进入步骤2.6，否则，进入步骤2.8；
步骤2.6，将Tcnt的值加1；
步骤2.7，输出系统静止时保存在控制器中的电流误差、电压误差估计值
Figure BDA0003258613630000144
Figure BDA0003258613630000145
和
Figure BDA0003258613630000146
下一时刻返回步骤2.2；
步骤2.8，输出观测器实时得到的电流误差、电压误差估计值
Figure BDA0003258613630000147
和
Figure BDA0003258613630000148
下一时刻返回步骤2.2。
本发明对比的基于PI控制的位置伺服永磁电机控制方案，通过图3所示控制系统实现。该控制系统包括：位置闭环P控制器3.1、转速闭环PI控制器3.2、d轴电流闭环PI控制器3.3、q轴电流闭环PI控制器3.4、空间矢量调制模块3.5、直流母线3.6、两电平三相逆变器3.7、三相永磁同步电机3.8、位置编码器3.9、旋转坐标变换模块3.10、转速计算模块3.11。安装在三相永磁同步电机3.8输出轴上的位置编码器3.9用于检测电机输出轴的角度位置θm，将角度位置θm与角度位置参考值θm *的差值送入位置闭环P控制器3.1，位置闭环P控制器3.1产生转速参考值ωm *。转速计算模块3.11根据角度位置θm计算转速ωm，将转速ωm与转速参考值ωm *的差值送入转速闭环PI控制器3.2，转速闭环PI控制器3.2产生q轴电流参考值iq *，d轴电流参考值id *设置为零。经采样电路获得的三相电流iA(k)、iB(k)、iC(k)，通过旋转坐标变换模块3.10获得旋转坐标系下的电流id(k)、iq(k)，将d、q轴电流id、iq与d、q轴电流参考值id *、iq *的差值分别送入d、q轴电流闭环PI控制器3.3、3.4，d、q轴电流闭环PI控制器3.3、3.4产生d、q轴电压参考值ud *、uq *。将电压参考值ud *、uq *送入空间矢量脉宽调制模块3.5，转换为开关信号，控制直流母线3.6和两电平三相逆变器3.7进行开关状态切换，实现对三相永磁同步电机3.8的控制。
本发明对比的基于无差拍预测电流控制的位置伺服永磁电机控制方案，通过图4所示控制系统实现。该控制系统包括：位置闭环P控制器4.1、转速闭环PI控制器4.2、参考电压计算模块4.3、空间矢量调制模块4.4、直流母线4.5、两电平三相逆变器4.6、三相永磁同步电机4.7、位置编码器4.8、旋转坐标变换模块4.9、转速计算模块4.10、结合增量模型的扩展状态观测器模块4.11。安装在三相永磁同步电机4.7输出轴上的位置编码器4.8用于检测电机输出轴的角度位置θm，将角度位置θm与角度位置参考值θm *的差值送入位置闭环P控制器4.1，位置闭环P控制器4.1产生转速参考值ωm *。转速计算模块4.10根据角度位置θm计算转速ωm，将转速ωm与转速参考值ωm *的差值送入转速闭环PI控制器4.2，转速闭环PI控制器4.2产生q轴电流参考值iq *，d轴电流参考值id *设置为零。经采样电路获得的三相电流iA(k)、iB(k)、iC(k)，通过旋转坐标变换模块4.9获得旋转坐标系下的电流id(k)、iq(k)，而后通过结合增量模型的扩展状态观测器模块4.11得到d、q轴电压误差估计值
Figure BDA0003258613630000161
以及d、q轴电流估计值
Figure BDA0003258613630000162
根据电流参考值、电流估计值以及电压误差估计值，由参考电压计算模块4.3计算出电压参考值ud *、uq *，将电压参考值ud *、uq *送入空间矢量脉宽调制模块4.4，转换为开关信号，控制直流母线4.5和两电平三相逆变器4.6进行开关状态切换，实现对三相永磁同步电机4.7的控制。
本发明对比的基于无差拍预测电流控制的位置伺服永磁电机系统控制方案，所涉及的结合量模型的扩展状态观测器模块和参考电压计算模块具体如式(13)和(14)所示：
Figure BDA0003258613630000163
Figure BDA0003258613630000164
本发明的实验验证结果如图5至图28所示。实验基于两电平逆变器馈电三相永磁同步电机驱动系统实验室样机。控制算法由DSPTI-TMS320F28346计算实现。受控三相永磁同步电机与负载永磁同步电机同轴连接，负载永磁同步电机由变频器控制，工作在恒转矩模式下。所用三相电机系统的参数如下：极对数为4，电感为4.833mH，永磁磁链为0.075Wb，定子电阻为1.175Ω，转动惯量为0.000058kg*m2，直流母线电压为100V，负载转矩为0.5N*m，最大电流限幅值为2A，电流环采样频率为10kHz，转速环采样频率为1kHz。
本发明提供的一种基于鲁棒性无差拍预测转速调节的位置伺服永磁电机控制方法在给定阶跃位置信号工况下的有效性验证结果如图5至图16所示，包括无差拍预测转速控制、结合扩展状态观测器的无差拍预测转速控制、鲁棒性无差拍预测转速调节、PI控制和无差拍预测电流控制的位置跟踪波形和d、q轴电流波形。采用无差拍预测转速控制方法时，系统到达给定位置的时间为70ms，如图5-6所示。但当负载程序转矩值和实际转矩值不相等时，系统最终达到的实际位置和给定位置之间出现了误差，如图7-8所示。采用结合扩展状态观测器的无差拍预测转速控制方法时，系统能到达给定位置，所用时间为84ms，如图9-10所示。在相同的电流限幅条件下，采用鲁棒性无差拍预测转速调节方法使得系统到达给定位置的时间减少到62ms，如图11-12所示，控制信号为高电平表示系统采用静止时保存在控制器中的电流误差、电压误差估计值
Figure BDA0003258613630000171
和
Figure BDA0003258613630000172
控制信号为低电平表示系统采用观测器实时得到的电流误差、电压误差估计值
Figure BDA0003258613630000173
和
Figure BDA0003258613630000174
采用PI控制和预测电流控制方法时，系统到达给定位置的时间分别为94ms和86ms，如图13-16所示。
本发明提供的一种基于鲁棒性无差拍预测转速调节的位置伺服永磁电机控制方法在给定斜坡位置信号工况下的有效性验证结果如图17至图28所示，包括无差拍预测转速控制、结合扩展状态观测器的无差拍预测转速控制、鲁棒性无差拍预测转速调节、PI控制和无差拍预测电流控制方法的位置跟踪波形和d、q轴电流波形。采用无差拍预测转速控制方法时，系统在位置上升阶段最大跟随误差和稳定跟随误差分别为704脉冲和181脉冲，到达最终给定位置的时间为117ms，如图17-18所示。但当负载程序转矩值和实际转矩值不相等时，系统最终达到的实际位置和给定位置之间出现了误差，如图12所示。采用结合扩展状态观测器的无差拍预测转速控制方法时，系统最终达到能到达给定位置，时间为161ms，如图19-20所示。在相同的电流限幅条件下，采用鲁棒性无差拍预测转速调节方法使得系统在位置上升阶段最大跟随误差和稳定跟随误差减少为583脉冲和171脉冲，到达最终的给定位置到达给定位置的时间减少到102ms，如图21-22所示。采用PI控制方法时，系统在位置上升阶段最大跟随误差和稳定跟随误差分别为642脉冲和273脉冲，到达最终给定位置的时间为170ms。采用预测电流控制方法时，系统在位置上升阶段最大跟随误差和稳定跟随误差分别为597脉冲和262脉冲，到达最终给定位置的时间为164ms，如图23-26所示。
根据图5至图28的对比实验可知，基于鲁棒性无差拍预测转速调节的位置伺服永磁电机控制方法有效解决了采用PI控制器、模型参数不准确和负载扰动引起的系统性能下降问题，提高位置伺服永磁电机系统的位置跟随效果和稳态跟踪精度，增强了系统的鲁棒性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法，其特征在于，采用基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环，得到q轴电流参考值和d轴、q轴电压参考值，采用结合增量模型的扩展状态观测器消除永磁磁链对电流预测的影响并对参数不匹配、负载扰动及逆变器非线性造成的扰动总集进行观测，采用结合位置伺服系统特点设计的新型补偿策略对电流误差和电压误差进行补偿。
2.根据权利要求1所述的一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法，其特征在于，基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环的方法为：
采用前向欧拉差分的方法将电机机械方程离散化，得到t+1时刻的预测转速为：
Figure FDA0003258613620000011
将ωm(t+1)用ωm *表示，iq(k+1)用iq *表示，得q轴电流的参考值；
根据电压离散方程对电流先进行一步预测，补偿控制器一拍延时，再将预测电流代入电压离散方程，得到k+1时刻的预测电压为：
Figure FDA0003258613620000012
将式中的id(k+2)和iq(k+2)用id*和iq *，ud(k+1)和uq(k+1)用ud *和uq *，得d、q轴参考电压；
其中，t和k为正整数，Ts和Tsp为电流环和转速环采样周期，ωm *为转速参考值，ud *、uq *为d、q轴电压参考值，id *、iq *为d、q轴电流参考值，ωm(t+1)和ωm(t)分别为t+1时刻和t时刻的机械角速度，ωe(t)为t时刻的电角速度，ud(k+1)、uq(k+1))为k+1时刻的d、q轴电压，id(k+2)、iq(k+2)为k+2时刻的d、q轴电流，id(k+1)、iq(k+1)为k+1时刻的d、q轴电流，B为粘滞摩擦系数，J为转动惯量，ψf为永磁磁链，Rs为定子电阻，L为电感，p为极对数。
3.根据权利要求2所述的一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法，其特征在于，采用基于电机离散状态模型和无差拍控制原理设计转速环和电流环，得到q轴电流参考值和d轴、q轴电压参考值为：
Figure FDA0003258613620000021
4.根据权利要求3所述的一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法，其特征在于，采用结合增量模型的扩展状态观测器消除永磁磁链对电流预测的影响并对参数不匹配、负载扰动及逆变器非线性造成的扰动总集进行观测的方法为：电机机械时间常数远大于电气时间常数，在相邻的电流采样周期中认为电机的转速不变，将k+1时刻的电压方程减去k时刻的电压方程，消去ωe(t)ψf项后得到增量模型，系统参数不匹配、负载扰动以及逆变器非线性造成的电流误差和电压误差扩展为扩展状态观测器中新的状态；通过扩展状态观测器进行估算，扩展状态观测器中的电流预测模型采用增量模型，通过扩展状态观测器得到的电流误差和电压误差的估计值对预测转速和预测电流进行实时补偿，用电流和转速的估计值
Figure FDA0003258613620000022
和
Figure FDA0003258613620000023
代替实测值，得到准确的q轴电流参考值和d轴、q轴电压参考值。
5.根据权利要求3或4所述的一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法，其特征在于，结合增量模型的扩展状态观测器为：
Figure FDA0003258613620000031
其中，ci1、ci2、cω1和cω2为扩展状态观测器增益，
Figure FDA0003258613620000032
为k+1时刻与k时刻d、q轴电流估计值的差，
Figure FDA0003258613620000033
为k+1时刻与k时刻d、q轴电压误差估计值的差，
Figure FDA0003258613620000034
为k时刻与k-1时刻d、q轴电流估计值的差，
Figure FDA0003258613620000035
为k时刻与k-1时刻d、q轴电压误差估计值的差，Δid(k)和Δiq(k)为k时刻与k-1时刻的d、q轴电流的差，
Figure FDA0003258613620000036
和
Figure FDA0003258613620000037
为t+1和t时刻的机械角速度估计值，
Figure FDA0003258613620000038
为k+1时刻q轴电流估计值，
Figure FDA0003258613620000039
和
Figure FDA00032586136200000310
为k+1和k时刻q轴电流误差估计值。
6.根据权利要求5所述的一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法，其特征在于，通过扩展状态观测器得到的电流误差和电压误差的估计值对预测转速和预测电流进行实时补偿，用电流和转速的估计值
Figure FDA00032586136200000311
和
Figure FDA00032586136200000312
代替实测值，得到准确的q轴电流参考值和d轴、q轴电压参考值为：
Figure FDA00032586136200000313
7.根据权利要求5所述的一种无差拍预测转速伺服永磁电机控制方法，其特征在于，采用结合位置伺服系统特点设计的新型补偿策略对电流误差和电压误差进行补偿的方法为：在系统静止时认为电压和电流误差的估计值
Figure FDA0003258613620000041
和
Figure FDA0003258613620000042
是不变的，将其记为
Figure FDA0003258613620000043
和
Figure FDA0003258613620000044
并保存在控制器中，根据设计的切换原则
Figure FDA0003258613620000045
采用不同的补偿量对系统进行补偿，其中，Pos*和Pos为系统给定位置和实际位置，Pos1为设定的给定位置和实际位置差值的绝对值的阈值，单位为脉冲，Tcnt当前时刻的计数值，Tmax为最大计数值，Tcnt的初始值设为Tmax，当给定的参考位置发生变化时，将Tcnt置零，当实际位置即将达到给定位置信号时，即满足切换原则中第一个不等式时，认为系统已经处于静止状态，采用
Figure FDA0003258613620000046
和
Figure FDA0003258613620000047
对系统进行补偿，Tcnt开始计数，当Tcnt＝Tmax时，继续采用实时得到的
Figure FDA0003258613620000048
和
Figure FDA0003258613620000049
对系统进行补偿。
8.基于权利要求1-7任意一项所述的永磁电机控制方法的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
位置编码器：安装在永磁同步电机的输出轴上，用于检测电机输出轴的位置；
转速计算模块：其输入端接收角度位置信息，输出转速；
位置闭环P控制器：其输入端接位置与位置参考值，根据位置差值产生转速参考值；
旋转坐标变换模块：接收永磁同步电机输出的三相电流，对三相电流进行旋转变换后出输出当前时刻的d、q轴电流；
结合增量模型的扩展状态观测器模块：其一输入端接旋转坐标变换模块的输出端，另一输入端接转速计算模块的输出端，对参数不匹配、负载扰动及逆变器非线性造成的扰动总集进行观测，将得到的电流误差、电压误差估计值以及d、q轴电流和转速估计值输出；
补偿量选择模块：其输入端接扩展状态观测器的输出的电流误差、电压误差估计值，满足切换原则
Figure FDA0003258613620000051
时，将系统静止时保存在控制器中的电流误差、电压误差估计值
Figure FDA0003258613620000052
和
Figure FDA0003258613620000053
输出，否则将观测器实时得到的电流误差、电压误差估计值
Figure FDA0003258613620000054
和
Figure FDA0003258613620000055
输出；
参考电压计算模块：其第一个输入端接转速参考值和d轴电流参考值，其第二个输入端接扩展状态观测器的输出的d、q轴电流和转速估计值，其第三个输入端接补偿量选择模块的输出端，根据d、q轴电流以及转速的参考值和估计值，结合电流误差、电压误差估计值，计算出d、q轴参考电压后输出；
空间矢量脉宽调制模块：其输入端接参考电压计算模块的输出端，根据参考电压产生开关信号输出。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述结合增量模型的扩展状态观测器模块、补偿量选择模块和参考电压计算模块存储为计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述控制方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115483859A (zh) * 2022-10-12 2022-12-16 国网福建省电力有限公司 一种暖通系统组合电机的控制方法及装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4456867A (en) * 1983-04-20 1984-06-26 Westinghouse Electric Corp. Motor control apparatus with input validator
CN106533299A (zh) * 2016-12-27 2017-03-22 山东大学 同时消除反电势、负载转矩扰动的伺服控制策略及其系统
CN109660170A (zh) * 2019-01-22 2019-04-19 东南大学 一种永磁同步电机高可靠性电流预测控制方法及其系统
CN110022105A (zh) * 2019-04-25 2019-07-16 西安理工大学 基于fosmc的永磁同步电机预测电流控制方法及系统
CN110165951A (zh) * 2019-04-22 2019-08-23 浙江工业大学 一种基于扰动估计补偿的永磁同步电机双环无差拍预测控制方法
CN110492817A (zh) * 2019-08-05 2019-11-22 北方工业大学 一种永磁同步电机的直接速度预测控制方法及设备
CN110557072A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 潍柴动力股份有限公司 一种永磁同步电机转速及电流环控制方法及装置
CN111600523A (zh) * 2020-05-21 2020-08-28 华中科技大学 一种永磁同步电机的模型预测电流控制方法
CN112865646A (zh) * 2021-01-25 2021-05-28 北京理工大学 一种永磁同步电机单电流传感器无差拍预测控制方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4456867A (en) * 1983-04-20 1984-06-26 Westinghouse Electric Corp. Motor control apparatus with input validator
CN106533299A (zh) * 2016-12-27 2017-03-22 山东大学 同时消除反电势、负载转矩扰动的伺服控制策略及其系统
US20190222155A1 (en) * 2016-12-27 2019-07-18 Shandong University Servo control strategy and system for simultaneously eliminating counter-electromagnetic force (cemf) and load torque disturbances
CN109660170A (zh) * 2019-01-22 2019-04-19 东南大学 一种永磁同步电机高可靠性电流预测控制方法及其系统
CN110165951A (zh) * 2019-04-22 2019-08-23 浙江工业大学 一种基于扰动估计补偿的永磁同步电机双环无差拍预测控制方法
CN110022105A (zh) * 2019-04-25 2019-07-16 西安理工大学 基于fosmc的永磁同步电机预测电流控制方法及系统
CN110492817A (zh) * 2019-08-05 2019-11-22 北方工业大学 一种永磁同步电机的直接速度预测控制方法及设备
CN110557072A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 潍柴动力股份有限公司 一种永磁同步电机转速及电流环控制方法及装置
CN111600523A (zh) * 2020-05-21 2020-08-28 华中科技大学 一种永磁同步电机的模型预测电流控制方法
CN112865646A (zh) * 2021-01-25 2021-05-28 北京理工大学 一种永磁同步电机单电流传感器无差拍预测控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115483859A (zh) * 2022-10-12 2022-12-16 国网福建省电力有限公司 一种暖通系统组合电机的控制方法及装置

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