CN114726285A - 一种永磁同步电机电流环控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种永磁同步电机电流环控制方法，属于电机控制领域。本发明通过低成本的Σ‑ΔAD转换器进行电流采样并送入SINCn数字抽取滤波器，基于比例控制器和积分控制器在控制器频域模型中起到的不同作用，及其对反馈延迟和精度的差异化需求，利用基于离散电压模型的模型预测单元，将高精度电流反馈到积分控制器，将低延迟预测电流反馈到比例控制器，从而实现一种新型的永磁同步电机电流环控制。所提出的电流控制方法，具有低成本、高性能、高可靠性以及易用性。

Description

一种永磁同步电机电流环控制方法
技术领域
本发明涉及一种永磁同步电机电流控制方法，属于电机控制技术领域。
背景技术
永磁同步电机因其高功率密度以及高效率的特点，被广泛应用于伺服控制，家用电器以及新能源汽车等领域。在当下，各领域都对电机控制系统的成本和性能提出了更高的要求，其中电流环作为系统的内环，在很大程度上决定了其总体伺服性能。
传统的电流环在硬件配置上通常采用电流霍尔传感器与逐次逼近AD转换器进行电流采样，高精度的电流霍尔器件和高分辨率的AD转换器价格昂贵，给产品带来较大的成本负担。Σ-ΔAD转换器采用特殊的调制采样策略，直接将采样电流模拟信号转换为占空比信号的数字流，价格低廉，易于与数字控制器(MCU，DSP，FPGA)直接连接，但原始输出的占空比得到的数字量化值分辨率很低，难以满足高精度伺服控制的要求，需要采用数字滤波器进行后处理。常用的SINCn数字滤波器可以很好地处理Σ-ΔAD转换器的输出信号，通过增加滤波阶数和抽取率，大幅度提高采样分辨率，但同时也会带来严重的群延迟，在控制回路中直接应用将使系统的动态性能下降。
在电流环控制算法上，大多采用比例积分控制器，其控制回路仅有一路电流反馈，通过将反馈电流与给定电流的误差输入控制器实现电流控制，但是控制器的快速性与稳定性存在矛盾，直接采用经过SINCn滤波器处理后的电流反馈值，无法满足当下对电流响应的高精度、高动态控制需求。
发明内容
针对上述技术问题，为提高电流环的控制性能，解决电流环的控制中快速性与稳定性之间的矛盾，本发明提出一种基于Σ-ΔAD转换器及模型预测单元的永磁同步电机电流环控制方法。
本发明所提出的技术方案如下：
一种永磁同步电机电流环控制方法，该方法包括以下步骤：
1)采样电机的相电流i1，经Σ-ΔAD转换器转换得到数字电流序列信号i2；
2)将数字电流序列信号i2通过数字滤波器进行滤波得到数字化电流值i3；
3)所述数字化电流值i3通过坐标变换单元转化为d/q旋转坐标系下的直流电流i4，然后将其分成两路分别送入两个控制器负反馈端，一路直流电流i4送入积分控制器，与给定电流i*作差后送入到积分控制器；另一路直流电流i4首先送入锁存器进行记忆，输出上一采样周期的记忆直流电流i4’，送入模型预测单元；
4)所述直流电流i4’通过模型预测单元得到预测电流i5，其具有低延迟的特性，将预测电流i5与给定电流i*作差后送入到比例控制器；
5)最后将积分控制器的输出和比例控制器的输出作代数和，得到给定电压u*，再通过SVPWM调制单元调制后送入功率放大器，输出驱动控制电机的运行。
进一步地，所述相电流i1，数字电流序列信号i2和数字化电流值i3均包含电机的a,b,c三相电流分量；所述直流电流i4，记忆直流电流i4’，预测电流i5和给定电流i*均包含d轴和q轴电流分量。
进一步地，所述模型预测单元通过下式计算预测电流i5的d轴和q轴分量：
Figure BDA0003583893720000021
式中，
Figure BDA0003583893720000022
代表预测电流i5的d轴分量，
Figure BDA0003583893720000023
代表预测电流i5的q轴分量，id(k)代表记忆直流电流i4’的d轴分量，iq(k)代表记忆直流电流i4’的q轴分量，R代表d/q轴电阻值，L代表d/q轴电感值，ω(k)代表上一采样周期的电机电角速度值，通过电机自带的位置反馈装置获取，
Figure BDA0003583893720000024
代表上一采样周期的给定电压u*的d轴分量，
Figure BDA0003583893720000025
代表上一采样周期的给定电压u*的q轴分量，ψf代表电机永磁磁链值，Ts代表采样周期。
进一步地，所述Σ-ΔAD转换器，其采样速率由外部时钟或内部时钟决定，输入为采样电阻的端电压，输出为一位数据流的占空比信号。
进一步地，所述Σ-ΔAD转换器的采样速率优选由外部时钟决定。
进一步地，所述锁存器，用于存储并输出上一个采样周期的记忆直流电流i4’，表征上一个控制周期内的高精度电流平均值。
进一步地，所述数字滤波器输入为一位数据流的占空比信号，输出为数字电流值。优选地，所述数字滤波器采用SINCn数字抽取滤波器，其中n≥1，n代表滤波器阶数，具有固定或者可变抽取率M。
进一步地，所述的坐标变换单元采用Clark变换和Park变换串联方式，通过变换矩阵(2)和变换矩阵(3)相乘将电流矢量从a,b,c三相静止坐标系变换为d/q旋转坐标系：
Figure BDA0003583893720000026
Figure BDA0003583893720000031
式中，TClark和TPark分别为Clark变换矩阵和Park变换矩阵,θ代表电机的电角度值。
进一步地，所述的比例控制器满足公式Uout＝Kp×ie，其中Uout为控制器输出，Kp为比例增益，ie＝i*-i5。
进一步地，所述的积分控制器满足公式Uout＝Ki×∫i'edt，其中Uout为控制器输出，Ki为积分增益，i'e＝i*-i4。
本发明通过低成本的Σ-ΔAD转换器进行电流采样并送入SINCn数字抽取滤波器，基于比例控制器和积分控制器在控制器频域模型中起到的不同作用，及其对反馈延迟和精度的差异化需求，利用基于离散电压模型的模型预测单元，将高精度电流反馈到积分控制器，将低延迟预测电流反馈到比例控制器，从而实现一种新型的永磁同步电机电流环控制。所提出的电流控制方法，具有低成本、高性能、高可靠性以及易用性。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、本发明充分利用低成本的Σ-ΔAD转换器和模型预测单元的优势和特点，通过从Σ-ΔAD转换器中获得的原始数字电流信号，经过高抽取率的SINCn数字抽取滤波器进行处理，得到高分辨率、具有一定群延迟的数字电流值。同时采用模型预测单元，通过上一采样周期的电流值预测获得当前采样周期的电流值，进而消除群延迟。另外，将传统的一路反馈电流扩展为两路，为电流控制器提供了两种不同延迟和精度的电流反馈，适应了不同电流控制器的频域特性。
2、本发明的控制方法将电流信号进行分离反馈，分别将预测电流反馈到比例控制器，将高精度的电流反馈到积分控制器，解决了基于Σ-ΔAD转换器反馈信号的快速性与稳定性之间的矛盾，提高了系统的控制性能。采用低成本Σ-ΔAD转换器+分离反馈PI控制器的组合设计，实现等同甚至优于传统电流霍尔传感器+逐次逼近AD转换器+PI控制器的电流环控制性能。
附图说明
图1为模拟信号与Σ-ΔAD转换器输出信号比较图；
图2为SINC3数字抽取滤波器实现的原理图；
图3为电流闭环控制结构图；
图4为电流环控制流程图；
图5为传统霍尔电流传感器+PI控制器与所提出方法下电流阶跃响应对比图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：
本发明公开的电流环控制方法的被控对象是一台三相永磁同步电机，并通过控制回路实现，总体建立的框架如图1所示：
本发明的控制系统由反馈通道和前向通道组成，反馈通道包括电流采样、Σ-ΔAD转换器、SINC3数字滤波器、坐标变换单元、锁存器和模型预测单元。坐标变换单元采用Clark变换和Park变换串联的方式。前向通道包括电流控制器、SVPWM调制单元和功率放大器，在本实施例中电流控制器由比例控制器、积分控制器组成。其中，SINC3数字滤波器、坐标变换单元、锁存器、模型预测单元、电流控制器在本实施例中通过现场可编程门阵列(FPGA)实现，也可在本实施例的基础上，由FPGA和微处理器(MCU)或数字信号处理器(DSP)配合实现。功率放大器通过全桥拓扑的电力电子逆变器实现控制信号的功率放大，从而驱动被控对象。
如图4所示，本发明永磁同步电机快速电流环控制方法，具体步骤如下：
步骤一，通过电流/电压转换装置进行电机的电流采样，本实施例中以三相永磁同步电机为例，采用两个高精度采样电阻串联到电机相电压输出回路中并进行模拟信号调理，将电机的相电流转换为电压模拟信号，通过采样电机的U、V两相电流Iu和Iv，以及基尔霍夫定律Iu+Iv+Iw＝0，计算获得W相电流，得到包含三相电流分量的相电流i1；
步骤二，Σ-ΔAD转换器为一个专用集成电路芯片(IC)，其采样速率由时钟决定，时钟可以由片内产生，也可以由外部电路给定，一般地，由外部电路比如FPGA进行给定，片内时钟频率通常不超过10MHz，外部电路给定时钟频率不超过20MHz。在每个时钟的上升沿输出数字bit信号，将相电流i1量化转换为如图2所示的一位数据流占空比的数字电流序列信号i2，其占空比随着电流大小和极性的变化而发生线性改变；
步骤三，经过SINC3数字抽取滤波器进行信号处理，得到高分辨率的数字化电流值i3。SINC3数字抽取滤波器是SINCn数字抽取滤波器的三阶常用形式，实现方法如图3所示，其中X(n)为输入的占空比信号，Fclk为外部时钟频率，抽取率取为M，代表M个外部时钟周期进行一次数字抽取操作。对于SINC3数字抽取滤波器来说，数字累加器取为3个，数字差分器取为3个。SINC3数字抽取滤波器的抽取率需要根据所需的分辨率进行选取，抽取率越大，则滤波器的群延迟越大，输出分辨率越高。本实施例中，选取抽取率使得滤波器的群延迟等于电机PWM控制信号的载波周期，可以得到高精度的一个采样周期内的电流平均值。Y(m)为输出处理后的数字信号；基于SINC3抽取滤波器仅需三次累加和三次差分的特性，选择在FPGA中实现高速滤波处理。不同抽取率的SINC3滤波器，区别仅在于差分运算的周期不同，运算量并无明显差别，因此在FPGA中例化该运算模块，可以实现高效率的算法。
步骤四，由Clark变换器、Park变换器串联形成坐标变换单元，通过变换矩阵相乘，将三相静止坐标系下的数字化电流值i3，转换为两相旋转坐标系下的直电流量i4，用于进行矢量控制的电流反馈量。其中，Clark变换器、Park变换器为行业内基本常识，不再赘述；
其中，通过变换矩阵(2)和变换矩阵(3)相乘将电流矢量从a,b,c三相静止坐标系变换为d/q旋转坐标系：
Figure BDA0003583893720000051
Figure BDA0003583893720000052
式中，TClark和TPark分别为Clark变换矩阵和Park变换矩阵,θ代表电机的电角度值。
步骤五，Park变换器输出完全相同的两组直流电流i4，其中一路直接送给电流控制器的积分控制器，另外一路先送给锁存器。锁存器存储当前采样值，并延迟一个采样周期，输出上一个采样周期的记忆直流电流i4’给模型预测单元，通过模型预测单元的计算，输出当前采样点下的预测电流i5。其中，模型预测单元根据电机的离散电压模型进行设计，如下式所示：
Figure BDA0003583893720000053
预测电流i5包括d轴和q轴分量。式中，
Figure BDA0003583893720000054
代表预测电流i5的d轴分量，id(k)代表记忆直流电流i4’的d轴分量，
Figure BDA0003583893720000055
代表预测电流i5的q轴分量，iq(k)代表记忆直流电流i4’的q轴分量，R代表d/q轴电阻值，L代表d/q轴电感值，ω(k)代表上一采样周期的电机电角速度值，通过电机自带的位置反馈装置进行差分计算获取，
Figure BDA0003583893720000056
代表上一采样周期的给定电压u*的d轴分量，
Figure BDA0003583893720000057
代表上一采样周期的给定电压u*的q轴分量，ψf代表电机永磁磁链值，Ts代表采样周期；
步骤六，每次到达电流环计算周期时，将低延迟的预测电流i5与给定电流的误差反馈到比例控制器，将高精度的直流电流i4与给定电流的误差反馈到积分控制器，比例控制器满足公式Uout＝Kp×ie，其中Uout为控制器输出，Kp为比例增益，ie＝i*-i5；
积分控制器满足公式Uout＝Ki×∫i'edt，其中Uout为控制器输出，Ki为积分增益，i'e＝i*-i4；
将积分控制器的输出和比例控制器的输出作代数和，得到给定电压u*；
步骤七，给定电压u*通过SVPWM调制单元计算得到六路PWM占空比信号，最后通过全桥逆变器输出三相电压对电机完成闭环控制。
测试实例一：
依据上述实施例一的方法，在一台3kW表贴式永磁同步直线电机上进行实验。
电机Ld＝Lq＝3.48Ω，永磁磁链yf＝0.41Wb，采样周期Ts＝100us。由于Ld＝Lq，为了测试方便只验证d轴电流响应即可，控制器工作于电流环模式，进行电流环阶跃响应测试。伺服控制器的控制部分由ARM+FPGA架构组成，ARM的型号选用ST公司的STM32F407，FPGA的型号选用Altera公司的EP4CE10，Σ-ΔAD转换器选用ADI公司的AD7401，采用FPGA产生AD7401的外部时钟。伺服控制器的功率放大部分采用三菱公司的IPM全桥功率模块。控制部分通过排线相功率放大部分传递六路PWM控制信号。
其中实施例中的步骤一～三由FPGA控制实现，其它的步骤在ARM实现，ARM和FPGA之间采用FSMC总线通信。在第3秒时刻，加载给定d轴阶跃电流1A(虚线)。
采用本发明提出的Σ-ΔAD转换器+离散电压预测器+反馈分离PI控制器的形式，取SINC3数字抽取滤波器的抽取率为256。为了进行与传统霍尔电流采样进行对比实验，伺服控制器上有两片对U相和V相电流采样的LEM电流霍尔传感器和16位逐次逼近ADC，型号为AD7606，FPGA通过并行总线进行数据的读取。
将本发明的方法与霍尔电流传感器+PI控制器的传统采样、控制方法进行对比实验，PI控制器取相同的整定参数，可以得到如图5所示的结果。图5中所示的两个点为电流响应峰值的坐标，X轴代表时间，Y轴代表电流值。传统方法电流响应的最高点坐标为(3.0879，1.403)，本发明的电流响应的最高点坐标为(3.088，1.3136)。可以看出，本发明提出的方法在与传统方法达到几乎完全一样的上升时间的同时，显著降低了响应超调约7％，减少了电流往复振荡次数和幅值，并一定程度上使电流总谐波下降约11％，提高了电流控制的综合性能，但本发明的方法在电流采样部分的总成本只相当于传统霍尔电流采样的30％，采用发明提出的方法有助于大幅提升产品的性价比和竞争力。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)采样电机的相电流i1，经Σ-ΔAD转换器转换得到数字电流序列信号i2；
2)将数字电流序列信号i2通过数字滤波器进行滤波得到数字化电流值i3；
3)所述数字化电流值i3通过坐标变换单元转化为d/q旋转坐标系下的直流电流i4，然后将其分成两路分别送入两个控制器负反馈端，一路直流电流i4送入积分控制器，与给定电流i*作差后送入到积分控制器；另一路直流电流i4首先送入锁存器进行记忆，输出上一采样周期的记忆直流电流i4’，送入模型预测单元；
4)所述直流电流i4’通过模型预测单元得到预测电流i5，其具有低延迟的特性，将预测电流i5与给定电流i*作差后送入到比例控制器；
5)最后将积分控制器的输出和比例控制器的输出作代数和，得到给定电压u*，再通过SVPWM调制单元调制后送入功率放大器，输出驱动控制电机的运行。
2.根据权利1所述的永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于：所述相电流i1，数字电流序列信号i2和数字化电流值i3均包含电机的a,b,c三相电流分量；所述直流电流i4，记忆直流电流i4’，预测电流i5和给定电流i*均包含d轴和q轴电流分量。
3.根据权利1所述的永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于：所述模型预测单元通过下式计算预测电流i5的d轴和q轴分量：
Figure FDA0003583893710000011
式中，
Figure FDA0003583893710000012
代表预测电流i5的d轴分量，
Figure FDA0003583893710000013
代表预测电流i5的q轴分量，id(k)代表记忆直流电流i4’的d轴分量，iq(k)代表记忆直流电流i4’的q轴分量，R代表d/q轴电阻值，L代表d/q轴电感值，ω(k)代表上一采样周期的电机电角速度值，通过电机自带的位置反馈装置获取，
Figure FDA0003583893710000014
代表上一采样周期的给定电压u*的d轴分量，
Figure FDA0003583893710000015
代表上一采样周期的给定电压u*的q轴分量，ψf代表电机永磁磁链值，Ts代表采样周期。
4.根据权利3所述的永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于：所述Σ-ΔAD转换器，其采样速率由外部时钟或内部时钟决定，输入为采样电阻的端电压，输出为一位数据流的占空比信号。
5.根据权利4所述的永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于：所述Σ-ΔAD转换器的采样速率优选由外部时钟决定。
6.根据权利1所述的永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于：所述锁存器，用于存储并输出上一个采样周期的记忆直流电流i4’，表征上一个控制周期内的高精度电流平均值。
7.根据权利1所述的永磁同步电机快速电流环控制方法，其特征在于：所述数字滤波器输入为一位数据流的占空比信号，输出为数字电流值。优选地，所述数字滤波器采用SINCn数字抽取滤波器，其中n≥1，n代表滤波器阶数，具有固定或者可变抽取率M。
8.根据权利1-7任一所述的永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于：所述的坐标变换单元采用Clark变换和Park变换串联方式，通过变换矩阵(2)和变换矩阵(3)相乘将电流矢量从a,b,c三相静止坐标系变换为d/q旋转坐标系：
Figure FDA0003583893710000021
Figure FDA0003583893710000022
式中，TClark和TPark分别为Clark变换矩阵和Park变换矩阵,θ代表电机的电角度值。
9.根据权利8所述的永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于：所述的比例控制器满足公式Uout＝Kp×ie，其中Uout为控制器输出，Kp为比例增益，ie＝i*-i5。
10.根据权利9所述的永磁同步电机电流环控制方法，其特征在于：所述的积分控制器满足公式Uout＝Ki×∫i'edt，其中Uout为控制器输出，Ki为积分增益，i'e＝i*-i4。
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CN116610035A (zh) * 2023-06-30 2023-08-18 南京迅传智能工业技术有限公司 完全解耦的自抗扰控制系统及其参数整定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116610035A (zh) * 2023-06-30 2023-08-18 南京迅传智能工业技术有限公司 完全解耦的自抗扰控制系统及其参数整定方法
CN116610035B (zh) * 2023-06-30 2023-11-14 南京迅传智能工业技术有限公司 完全解耦的自抗扰控制系统及其参数整定方法

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