CN114448324A - 一种驱动器泵升电压抑制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明针对电机制动时产生大量能量,导致驱动器直流母线电压泵升的问题,提出了一种新型泵升电压抑制方法。将电机的转速误差e1和母线电线误差e2作为规则设计的输入量,根据制动精度和母线电压设计一种评价规则,得到一个控制量u,根据u的范围来确定K1、K2两个参数,通过这两个参数来调整SVPWM的控制,从而实现泵升电压的抑制。
Description
技术领域
本发明属于电机控制领域。
背景技术
目前,交流伺服驱动器一般采用交-直-交的主电路设计方案。在电机过压、过流保护,或遇紧急情况突然刹车时,通常的做法是关闭所有开关管,电机绕组中的剩余能量会不可避免地回馈到母线电容上,造成母线电容电压升高。由于电机再生工况短时间能产生大量的回馈能量,若不及时将能量消耗将导致直流侧稳压电容的泵升电压过高,势必会使整个电机控制系统过压造成损害。尤其是当母线电容容量较小时,这种电压泵升的情况更加明显。
目前,交流伺服驱动器泵升制动能量主要靠制动电阻来泄放处理。能耗制动电路增加了驱动器的体积也增加了电路设计的复杂度。在现有的技术中会采用增大电容、采用四象变频器、增加制动电阻等方法来处理制动产生的能量。这些方法会大大增加设计成本,造成器件损坏,同时会影响整个产品的体积和重量。
发明内容
为解决快速制动时驱动器母线电压泵升带来的器件损害问题,本发明提供一种母线电压泵升抑制的方法。
本发明所述的母线电压泵升抑制方法,它包括以下步骤:
步骤一:根据制动时输入的转速误差和母线电压误差,制定相关评价规则;
步骤二:根据评价规则得到的控制量u,设定两个参数K1、K2,分别对应矢量作用时间的系数和插入零矢量的系数,建立u与K1、K2的相关函数,得到K1、K2的值。
本发明所述的泵升电压抑制方法,无需增加硬件设施,而是在SVPWM控制前改变矢量作用时间和零矢量插入个数;同时增加了转速误差和母线电压误差的反馈,在保证抑制泵升电压效果的同时兼顾制动效果。该方法通过软件的形式实现,易于修改和移植,能够减少驱动器体积和设计成本。
附图说明
图1是本发明的泵升抑制方法实现框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实现过程作进一步的解释说明。
本发明所述的泵升抑制方法实现框图见图1,包括以下步骤:
步骤一:根据制动时输入的转速误差和母线电压误差,制定相关评价规则;
优选的,步骤一中将电机的转速误差e1和母线电压误差e2分为划分为五个集合,控制量u分为五个集合。将转速误差e1划分为五个集合,负大、负小、零、正小、正大;母线电线误差e2划分为负大、负小、零、正小、正大;控制量u划分为负大、负小、零、正小、正大。其中e1的范围取[-a,a],e2的范围取[-b,b],u的范围取[-c,c],a、b、c为正整数。制定规则为:
(1)若e1负大,则u负大;
(2)若e1负小,则u负小;
(3)若e1为零,则u为零;
(4)若e1正小,e2负大或者负小或者零或者正小,则u为正小;
(5)若e1正小,e2正大,则u为正大;
(6)若e1正大,e2负大或者负小或者零或者正小,则u为正小;
(7)若e1正大,e2正大,则u为正大;
根据制定的规则求出e与u对应的关系矩阵集合R,得到u=e·R,最终解算出u的值。
步骤二:根据评价规则得到的控制量u,设定两个参数K1、K2,分别对应矢量作用时间的系数和插入零矢量的系数,建立u与K1、K2的相关函数,得到K1、K2的值。
优选的,步骤二中K1、K2可分别对应矢量作用时间的系数和插入零矢量的系数,当K1增大时对应SVPWM控制中的矢量作用时间增大;当K2增大时,对应SVPWM控制中的插入零矢量个数比例增加。当u<0时,K1=1+u/c,K2=1;当u为零时,K1=1,K2=1;当0<u<c/2时,K1=1,K2=1+u/c;当c/2≤u<c时,K1=1+u/c,K2=1+u/c。将求出的K1、K2系数作用于SVPWM的控制中去,实现泵升电压的抑制。
Claims (3)
1.一种驱动器泵升电压抑制方法,其特征在于:
步骤一:根据制动时输入的转速误差和母线电压误差,制定相关评价规则;
步骤二:根据评价规则得到的控制量u,设定两个参数K1、K2,分别对应矢量作用时间的系数和插入零矢量的系数,建立u与K1、K2的相关函数,得到K1、K2的值。
2.根据权利要求1所述的一种驱动器泵升电压抑制方法,其特征在于:
所述步骤一中制定评价规则是根据输入的转速误差和母线电压误差,将转速误差e1划分为五个集合,分别为负大、负小、零、正小、正大;母线电线误差e2划分为五个集合,分别为负大、负小、零、正小、正大;控制量u划分为五个集合,分别为负大、负小、零、正小、正大;其中e1的范围取[-a,a],e2的范围取[-b,b],u的范围取[-c,c],其中a、b、c为正整数;根据控制精度要求和电压限幅要求设定规则,求得u的结果。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种驱动器泵升电压抑制方法,其特征在于:
所述步骤二中u与K1、K2的相关函数设计包括:
当u<0时,K1=1+u/c,K2=1;
当u为零时,K1=1,K2=1;
当0<u<c/2时,K1=1,K2=1+u/c;
当c/2≤u<c时,K1=1+u/c,K2=1+u/c。
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