电机控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电机控制方法及系统，包括：根据采样得到的电机相电流计算出当前电压矢量；将所述当前电压矢量与外部输入的参考电压矢量进行比例积分运算，并根据运算结果获得修正后的q轴电压分量；根据d轴电压分量和修正后的q轴电压分量，对所述电机进行矢量控制。采用此种电压外环的控制方式，不会因为电机转速范围的限制而导致电机无法应用在其他较大功率负载上，不仅有利于电机带载能力的充分发挥，而且该方案因为减少了转速外环，因此，消除了转速范围等控制参数引起的空载和重载不兼容的现象，有利于实现电机的通用化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机
，更具体地说，涉及一种电机控制方法及系统。
技术介绍
随着节能政策的实施，高能效、低噪音的家用电器，已经越来越多的被开发出来。 其中，矢量控制方案作为一种比较成熟的控制方案已被广泛应用在各种家用电器中。 目前的矢量控制方案大都是基于速度外环的控制方式，这种控制方式由外部给定 速度参考值，通过PI(proportionalintegralcontroller,比例调节和积分调节）控制器 迭代运算，将给定的速度参考值换算成d、q坐标系下的电流参考值，并与实际采样电流进 行误差计算，然后根据计算结果控制电机的运行。 但是，在这种控制方式下，电机运行的速度值只能与外部给定的速度参考值一致， 这不但在一定程度上限制了电机本身的带载能力，使得电机无法适用在其他较大功率的电 机上，导致电机的适应性较差，而且在应用不同类型的电机或者同一款电机应用不同类型 的负载时，需要进行修改控制参数等相关的调试工作，这不但增加了开发人员的工作量，导 致工作效率较低，而且不利于电机的通用化和产品化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种电机控制方法及系统，以解决现有技术中电机运行 的速度值只能与外部给定的速度参考值一致，导致的电机适用性差以及不利于电机通用化 和产品化的问题。 为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案： -种电机控制方法，包括： 根据采样得到的电机相电流计算出当前电压矢量； 将所述当前电压矢量与外部输入的参考电压矢量进行比例积分运算，并根据运算 结果获得修正后的q轴电压分量； 根据d轴电压分量和修正后的q轴电压分量，对所述电机进行矢量控制。 优选的，所述根据采样得到的电机相电流计算出当前电压矢量的过程具体为： 采样得到电机的相电流； 计算出的上一迭代周期的电角度； 根据所述相电流和上一迭代周期的电角度，计算出d、q坐标系下的d轴电流分量 和q轴电流分量； 根据所述d轴电流分量和q轴电流分量，分别计算出d轴电压分量和q轴电压分 量； 根据所述d轴电压分量和q轴电压分量计算出当前电压矢量。 优选的，所述根据d轴电压分量和q轴电压分量计算出当前电压矢量的依据为： 所述当前电压矢量的平方等于所述d轴电压分量的平方与所述q轴电压分量的平 方之和。 优选的，所述参考电压矢量为通过外部模拟信号输入的电压矢量，所述参考电压 矢量的取值为当前电机母线电压值的百分比；且当电机的实际转速小于预设转速值时，外 部模拟信号输入的电压矢量保持不变，当电机的实际转速大于预设转速值时，外部模拟信 号输入的电压矢量减去预设电压值。 优选的，所述根据运算结果获得修正后的q轴电压分量的过程具体为： 将所述运算结果与所述q轴电流分量进行比例积分运算，计算出所述修正后的q 轴电压分量。 优选的，所述通过d轴电压分量和修正后的q轴电压分量，对所述电机进行矢量控 制的过程包括： 计算出当前迭代周期的电角度； 根据所述当前迭代周期的电角度和d轴电压分量和修正后的q轴电压分量，计算 出当前电机相电压； 输出所述当前电机相电压，以对所述电机进行矢量控制。 一种电机控制系统，包括： 第一单元，用于根据采样得到的电机相电流计算出当前电压矢量； 第二单元，用于将所述当前电压矢量与外部输入的参考电压矢量进行比例积分运 算，并根据运算结果获得修正后的q轴电压分量； 控制单元，用于根据d轴电压分量和修正后的q轴电压分量，对所述电机进行矢量 控制。 优选的，所述第一单元包括： 采样模块，用于采样电机的相电流； 第一计算模块，用于计算上一迭代周期的电角度； 第二计算模块，用于根据所述相电流和上一迭代周期的电角度，计算出d、q坐标 系下的d轴电压分量和q轴电压分量； 第三计算模块，用于根据所述d轴电压分量和q轴电压分量计算出当前电压矢量。 优选的，所述第二单元包括： 第四计算模块，用于将所述当前电压矢量与外部输入的参考电压矢量进行比例积 分运算； 第五计算模块，用于将所述运算结果与所述q轴电流分量进行比例积分运算，计 算出所述修正后的q轴电压分量。 优选的，所述控制单元包括： 第六计算模块，用于计算当前迭代周期的电角度； 第七计算模块，用于根据所述当前迭代周期的电角度和d轴电压分量和修正后的 q轴电压分量，计算出当前电机相电压； 输出控制模块，用于输出所述当前电机相电压，以对所述电机进行矢量控制。 与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点： 本专利技术提供的电机控制方法及系统，根据采样得到的电机相电流计算出当前电压 矢量；将所述当前电压矢量与外部输入的参考电压矢量进行比例积分运算，并根据运算结 果获得修正后的q轴电压分量；根据d轴电压分量和修正后的q轴电压分量，对所述电机进 行矢量控制。采用此种电压外环的控制方式，不会因为电机转速范围的限制而导致电机无 法应用在其他较大功率负载上，不仅有利于电机带载能力的充分发挥，而且该方案因为减 少了转速外环，因此，消除了转速范围等控制参数引起的空载和重载不兼容的现象，有利于 实现电机的通用化。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一个实施例提供的电机控制方法流程图； 图2为本专利技术的一个实施例提供的电机控制方法的控制流程图； 图3为本专利技术的一个实施例提供的当前电压矢量的计算方法流程图； 图4为本专利技术的一个实施例提供的根据修正后的q轴电压分量对电机进行矢量控 制的流程图。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术的一个实施例提供了一种电机控制方法，其方法流程图如图1所示，包括：S101:根据采样得到的电机相电流计算出当前电压矢量；本实施例提供的电机为永磁同步发电机（PMSG)，其控制流程图如图2所示。 根据采样得到的电机相电流计算出当前电压矢量的过程，如图3所示，包括： S1011 :采样得到电机的相电流； 开环拖动电机至一定转速，在达到要求的最低转速后再切换至闭环。在开环阶段 采样电机的相电流，即三相电流。由于三相电流的瞬时和为零，因此，可以通过采样任意两 相电流1和ib，换算出第三相电流i。，从而得到电机的三相电流。 S1012:计算出的上一迭代周期的电角度； 根据霍尔传感器得到此时的转子所处的区间及对应的角度，得到该霍尔位置下的 理想电角度，该角度简称为霍尔角度δ;计算当前转子实际角速度ω，估算出每个PWM周期 电角度的增量Δθ=ω*ΛΤ(ΛΤ为一个PWM周期），在每个PWM周期中实时更新定子磁 场电角度值，将得到的定子磁场电角度（简称电角度）Θ与霍尔角度S比较，判断电角度 Θ是否超前霍尔角度δ;如果当前PWM周期内与理想角度有一定误差ΛΘi=δ-θ，则 调整步长变化使得在下一个PWM周期内趋近于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机控制方法，其特征在于，包括：根据采样得到的电机相电流计算出当前电压矢量；将所述当前电压矢量与外部输入的参考电压矢量进行比例积分运算，并根据运算结果获得修正后的q轴电压分量；根据d轴电压分量和修正后的q轴电压分量，对所述电机进行矢量控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李立，胡余生，郭伟林，胡安永，吴文贤，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44