永磁同步电机的有源阻尼控制方法和装置、永磁同步电机与流程

    专利2025-05-30  6


    涉及电机控制领域。


    背景技术:

    1、永磁同步电机因其功率密度大、转动惯量小和效率高等优点,使其在航空航天领域被广泛地使用。驱动永磁同步电机的转动需要逆变器,在一些高温高速的工况下,电流源逆变器具有谐波含量小和耐高温的优点被广泛地使用。但是,电流源逆变器交流侧有滤波电容,该滤波电容与永磁同步电机的电感是并联环节,使系统产生了谐振问题,降低了电机的运行性能。目前常用的方法是通过对滤波电容电压采样,将其作为阻尼项引入到控制环节中。该方法降低了系统的低频段增益,并且增加了电压传感器,导致系统的成本和体积也随之增加。


    技术实现思路

    1、为解决现有技术中存在的,现有永磁同步电机的驱动控制工作中,需要逆变器,电流源逆变器交流侧有滤波电容,该滤波电容与永磁同步电机的电感是并联环节,使系统产生了谐振问题,降低了电机的运行性能的技术问题,本发明提供的技术方案为:

    2、永磁同步电机的有源阻尼控制方法,所述方法包括:

    3、对电流源逆变器供电的永磁同步电机系统进行数学建模,得到电流环的耦合项和电压环的耦合项的步骤;

    4、对所述电流环的耦合项和电压环的耦合项进行耦合补偿的步骤;

    5、根据所述永磁同步电机系统的开环传递函数,得到当前控制策略的等效电路模型和有源阻尼的反馈项的步骤。

    6、进一步,提供一个优选实施方式,通过永磁同步电机和交流侧滤波电容的方程,对所述电流源逆变器供电的永磁同步电机系统进行数学建模。

    7、进一步,提供一个优选实施方式,对所述永磁同步电机和交流侧滤波电容的方程进行拉普拉斯变换,绘制所述电流源逆变器供电的永磁同步电机系统的数学模型。

    8、进一步,提供一个优选实施方式,所述永磁同步电机系统的开环传递函数根据基尔霍夫电压和电流定律得到。

    9、进一步,提供一个优选实施方式,所述方法还包括对电流环和电压环分别进行内模解耦控制的步骤。

    10、基于同一发明构思,本发明还提供了永磁同步电机的有源阻尼控制装置,所述装置包括:

    11、对电流源逆变器供电的永磁同步电机系统进行数学建模,得到电流环的耦合项和电压环的耦合项的模块;

    12、对所述电流环的耦合项和电压环的耦合项进行耦合补偿的模块;

    13、根据所述永磁同步电机系统的开环传递函数,得到当前控制策略的等效电路模型和有源阻尼的反馈项的模块。

    14、进一步,提供一个优选实施方式,通过永磁同步电机和交流侧滤波电容的方程,经过普拉斯变换,绘制所述电流源逆变器供电的永磁同步电机系统的数学模型。

    15、永磁同步电机,所述永磁同步电机采用所述的方法作为中央控制单元的嵌入式计算机程序。

    16、基于同一发明构思,本发明还提供了计算机储存介质,用于储存计算机程序,当所述计算机程序被计算机读取时,所述计算机执行所述的方法。

    17、基于同一发明构思,本发明还提供了计算机,包括处理器和储存介质,当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时,所述计算机执行所述的方法。

    18、与现有技术相比,本发明提供的技术方案的有益之处在于:

    19、本发明提供的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,通过对电流源逆变器供电的永磁同步电机系统进行数学建模,得到电流环的耦合项和电压环的耦合项。这种方式可以准确地描述系统的动态特性,为后续的控制策略设计提供了基础。

    20、本发明提供的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,采用前馈解耦的方法对耦合项进行补偿。通过补偿耦合项,可以减小电流谐波含量,提高系统的运行性能。

    21、本发明提供的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,将永磁同步电机的相电流的反馈项作为有源阻尼项引入到控制环节中。这种方式可以降低谐振点的增益,提高系统的稳定性和鲁棒性。

    22、本发明提供的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,通过数学建模和耦合补偿的方式,可以准确地描述系统的动态特性,并且能够有效地降低电流谐波含量。

    23、本发明提供的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,采用有源阻尼控制策略,可以降低谐振点的增益,提高系统的稳定性和鲁棒性。

    24、本发明提供的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,减小了系统的体积和成本,提高了系统的性价比。

    25、本发明提供的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,可以应用于基于电流源逆变器供电的永磁同步电机的控制工作中,通过有源阻尼控制策略降低谐振点的增益,提高系统的稳定性和鲁棒性。



    技术特征:

    1.永磁同步电机的有源阻尼控制方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,其特征在于,通过永磁同步电机和交流侧滤波电容的方程,对所述电流源逆变器供电的永磁同步电机系统进行数学建模。

    3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,其特征在于,对所述永磁同步电机和交流侧滤波电容的方程进行拉普拉斯变换,绘制所述电流源逆变器供电的永磁同步电机系统的数学模型。

    4.根据权利要求2所述的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,其特征在于,所述永磁同步电机系统的开环传递函数根据基尔霍夫电压和电流定律得到。

    5.根据权利要求2所述的永磁同步电机的有源阻尼控制方法,其特征在于,所述方法还包括对电流环和电压环分别进行内模解耦控制的步骤。

    6.永磁同步电机的有源阻尼控制装置,其特征在于,所述装置包括:

    7.根据权利要求6所述的永磁同步电机的有源阻尼控制装置,其特征在于,通过永磁同步电机和交流侧滤波电容的方程,经过普拉斯变换,绘制所述电流源逆变器供电的永磁同步电机系统的数学模型。

    8.永磁同步电机,其特征在于,所述永磁同步电机采用权利要求1所述的方法作为中央控制单元的嵌入式计算机程序。

    9.计算机储存介质,用于储存计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被计算机读取时,所述计算机执行权利要求1所述的方法。

    10.计算机,包括处理器和储存介质,其特征在于,当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时,所述计算机执行权利要求1所述的方法。


    技术总结
    永磁同步电机的有源阻尼控制方法和装置、永磁同步电机,涉及电机控制领域。为解决现有技术中存在的,永磁同步电机的驱动控制工作中,电流源逆变器交流侧有滤波电容,该滤波电容与永磁同步电机的电感是并联环节,使系统产生了谐振问题,降低了电机的运行性能的技术问题,本发明提供的技术方案为:永磁同步电机的有源阻尼控制方法,方法包括:对电流源逆变器供电的永磁同步电机系统进行数学建模,得到电流环的耦合项和电压环的耦合项;对电流环的耦合项和电压环的耦合项进行耦合补偿;根据永磁同步电机系统的开环传递函数,得到当前控制策略的等效电路模型和有源阻尼的反馈项。可以应用于基于电流源逆变器供电的永磁同步电机的控制工作中。

    技术研发人员:安群涛,卢禹卓,杨生利,吴友桐,姚天灏
    受保护的技术使用者:苏州固法特智能科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-87471.html

    最新回复(0)