一種異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其步驟為：（1）根據(jù)當(dāng)前的轉(zhuǎn)矩給定值、最優(yōu)轉(zhuǎn)差給定值以及實際的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差、磁鏈值計算出當(dāng)前控制周期與上一控制周期的定子磁鏈空間矢量的差值；（2）根據(jù)步驟（1）得到的差值計算當(dāng)前控制周期的電子電壓給定值；（3）通過SVPWM調(diào)制輸出來控制逆變器的開關(guān)動作，從而實現(xiàn)對異步電機轉(zhuǎn)矩的控制。本發(fā)明具有原理簡單、易實現(xiàn)、系統(tǒng)定向準(zhǔn)確性好、抗擾能力強等優(yōu)點。
【專利說明】一種異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及到電機控制領(lǐng)域，特指一種適用于異步電機的最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有交流調(diào)速系統(tǒng)的控制策略主要有:V/F控制、滑差頻率控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制。其中，直接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)簡單、控制手段直接，信號處理的物理概念明確，是一種具有高靜動態(tài)性能的交流調(diào)速方式。
[0003]常規(guī)的閉環(huán)控制策略，在額定轉(zhuǎn)速以下都是采用磁通恒定，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差的方式來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的動態(tài)控制。本發(fā)明采用轉(zhuǎn)差恒定，通過調(diào)節(jié)磁通的方式來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的精準(zhǔn)動態(tài)控制。本發(fā)明所提供的方法，一方面提高了磁場定向準(zhǔn)確性，從而能夠獲得比常規(guī)控制策略更好的轉(zhuǎn)矩動靜態(tài)控制性能，另一方面為基于最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率的一類異步電機優(yōu)化控制策略的實現(xiàn)提供了方法支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種原理簡單、易實現(xiàn)、系統(tǒng)定向準(zhǔn)確性好、抗擾能力強的異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其步驟為:
[0007](I)根據(jù)當(dāng)前的 轉(zhuǎn)矩給定值、最優(yōu)轉(zhuǎn)差給定值以及實際的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差、磁鏈值計算出當(dāng)前控制周期與上一控制周期的定子磁鏈空間矢量的差值；
[0008](2)根據(jù)步驟(1)得到的差值計算當(dāng)前控制周期的電子電壓給定值；
[0009](3)通過SVPWM調(diào)制輸出來控制逆變器的開關(guān)動作，從而實現(xiàn)對異步電機轉(zhuǎn)矩的控制。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進:在步驟(1)中實際磁鏈的確定由異步電機全階磁鏈觀測器確定，所述異步電機全階磁鏈觀測器為:
【權(quán)利要求】
1.一種異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其特征在于，步驟為: (1)根據(jù)當(dāng)前的轉(zhuǎn)矩給定值、最優(yōu)轉(zhuǎn)差給定值以及實際的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差、磁鏈值計算出當(dāng)前控制周期與上一控制周期的定子磁鏈空間矢量的差值； (2)根據(jù)步驟(1)得到的差值計算當(dāng)前控制周期的電子電壓給定值； (3)通過SVPWM調(diào)制輸出來控制逆變器的開關(guān)動作，從而實現(xiàn)對異步電機轉(zhuǎn)矩的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其特征在于，在步驟(1)中實際磁鏈的確定由異步電機全階磁鏈觀測器確定，所述異步電機全階磁鏈觀測器為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其特征在于，在步驟(O中，定子磁鏈空間矢量在一個控制周期的磁鏈幅值增量kv由定子磁鏈給定值Irefl+ V u_refl I與定子磁鏈的實際幅值I的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器后得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其特征在于，在步驟(1)中，磁鏈相位增量角Λ θμ由磁鏈相位增量角動態(tài)部分Λ Θ ud和磁鏈相位增量角穩(wěn)態(tài)部分Δ θ μ兩部分組成，其具體計算如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其特征在于，在步驟(1)中，磁鏈給定值由兩部分組成:Vu—ref=VU—refl+ψμ—ref2 ;其中Ψ u—ref I采用前饋方式產(chǎn)生:
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其特征在于，在步驟(1)中，實際轉(zhuǎn)矩值I；由下式確定:
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步電機最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率控制方法，其特征在于，在步驟(1)中，實際轉(zhuǎn)差由下式確定:.1R T
【文檔編號】H02P21/13GK103825520SQ201410068914
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】馮江華, 周桂法, 尚敬, 梅文慶, 周志宇, 劉勇, 甘韋韋, 江平 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司