一種基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其中所述的系統(tǒng)包括第一反饋模塊、第二反饋模塊、第一PID模塊、第二PID模塊、PARK逆變器模塊、PWM模塊、高頻開關(guān)模塊、CLARK變換模塊、PARK變換模塊、轉(zhuǎn)子位置傳感器模塊以及電機(jī)。采用該種結(jié)構(gòu)的基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩角恒為90°電角度，對電機(jī)相電流依次進(jìn)行CLARK變換、PARK變換和反PARK變換，結(jié)合PID控制輸出靜止軸系電壓并建立磁鏈空間圓形軌跡，控制輸出恒定的電磁轉(zhuǎn)矩，形成圓形旋轉(zhuǎn)的電壓空間矢量，確保轉(zhuǎn)矩輸出平穩(wěn)且每單位定子電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，大大提升電機(jī)效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及機(jī)械
，尤其涉及電機(jī)，具體是指一種基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)功耗大、能效轉(zhuǎn)換效率低。近年來，磁場定向控制（FieldOrientedControl，F(xiàn)OC）脫穎而出，F(xiàn)OC變得更受歡迎，其原因在于實(shí)現(xiàn)該技術(shù)所需的成本已不再是一個(gè)限制因素。現(xiàn)在的數(shù)字信號控制器單片機(jī)使得性價(jià)比高的高級電機(jī)控制算法最終成為現(xiàn)實(shí)。低噪聲、低轉(zhuǎn)矩紋波以及在較大速度范圍內(nèi)要求良好的轉(zhuǎn)矩控制。磁場定向控制的實(shí)現(xiàn)可以使用位置傳感器，諸如編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或者霍爾傳感器。但是，并不是所有的電機(jī)控制應(yīng)用都需要旋轉(zhuǎn)變壓器或編碼器提供的精細(xì)度；而且，在很多情況下，應(yīng)用不需要零速控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠確保轉(zhuǎn)矩輸出平穩(wěn)且每單位定子電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，大大提升電機(jī)效率的基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有如下構(gòu)成：該基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，所述的系統(tǒng)包括第一反饋模塊、第二反饋模塊、第一PID模塊、第二PID模塊、PARK逆變器模塊、PWM模塊、高頻開關(guān)模塊、CLARK變換模塊、PARK變換模塊、轉(zhuǎn)子位置傳感器模塊以及電機(jī)；所述的第一反饋模塊的第一輸入端以及所述的第二反饋模塊的第一輸入端均接外部輸入，所述的第一反饋模塊的輸出端與所述的第一PID模塊的輸入端相連接，所述的第二反饋模塊的輸出端與所述的第二PID模塊的輸出端相連接，所述的第一反饋模塊的第二輸入端接所述的PARK變換模塊的第一輸出端，所述的第二反饋模塊的第二輸入端與所述的PARK變換模塊的第二輸出端相連接，所述的第一PID模塊的輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第一輸入端相連接，所述的第二PID模塊的輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第二輸入端相連接，所述的PARK逆變器模塊的第一輸出端與所述的PWM模塊的第一輸入端相連接，所述的PARK逆變器模塊的第二輸出端與所述的PWM模塊的第二輸入端相連接，所述的PWM模塊的輸出端與所述的高頻開關(guān)模塊的輸入端相連接，所述的高頻開關(guān)模塊的輸出端與所述的電機(jī)的輸入端以及所述的CLARK變換模塊的輸入端相連接，所述的電機(jī)的輸出端與所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的輸入端相連接，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的第一輸出端與所述的PARK變換模塊的第一輸入端相連接，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的第二輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第三輸入端相連接，所述的CLARK變換模塊的第一輸出端與所述的PARK變換模塊的第二輸入端相連接，所述的CLARK變換模塊的第二輸出端與所述的PARK變換模塊的第三輸入端相連接。進(jìn)一步地，所述的PWM模塊為SVPWM模塊。進(jìn)一步地，所述的高頻開關(guān)模塊為MOSFET模塊。采用了該技術(shù)中的基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩角恒為90°電角度，對電機(jī)相電流依次進(jìn)行CLARK變換、PARK變換和反PARK變換，結(jié)合PID控制輸出靜止軸系電壓并建立磁鏈空間圓形軌跡，控制輸出恒定的電磁轉(zhuǎn)矩，形成圓形旋轉(zhuǎn)的電壓空間矢量，確保轉(zhuǎn)矩輸出平穩(wěn)且每單位定子電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，大大提升電機(jī)效率。附圖說明圖1為本技術(shù)的基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了能夠更清楚地描述本技術(shù)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
，下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)行進(jìn)一步的描述。請參閱圖1所示，本技術(shù)的基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)包括第一反饋模塊、第二反饋模塊、第一PID模塊、第二PID模塊、PARK（派克）逆變器模塊、PWM模塊、高頻開關(guān)模塊、CLARK變換（克萊爾變換）模塊、PARK變換（派克變換）模塊、轉(zhuǎn)子位置傳感器模塊以及電機(jī)；所述的第一反饋模塊的第一輸入端以及所述的第二反饋模塊的第一輸入端均接外部輸入，所述的第一反饋模塊的輸出端與所述的第一PID模塊的輸入端相連接，所述的第二反饋模塊的輸出端與所述的第二PID模塊的輸出端相連接，所述的第一反饋模塊的第二輸入端接所述的PARK變換模塊的第一輸出端，所述的第二反饋模塊的第二輸入端與所述的PARK變換模塊的第二輸出端相連接，所述的第一PID模塊的輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第一輸入端相連接，所述的第二PID模塊的輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第二輸入端相連接，所述的PARK逆變器模塊的第一輸出端與所述的PWM模塊的第一輸入端相連接，所述的PARK逆變器模塊的第二輸出端與所述的PWM模塊的第二輸入端相連接，所述的PWM模塊的輸出端與所述的高頻開關(guān)模塊的輸入端相連接，所述的高頻開關(guān)模塊的輸出端與所述的電機(jī)的輸入端以及所述的CLARK變換模塊的輸入端相連接，所述的電機(jī)的輸出端與所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的輸入端相連接，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的第一輸出端與所述的PARK變換模塊的第一輸入端相連接，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的第二輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第三輸入端相連接，所述的CLARK變換模塊的第一輸出端與所述的PARK變換模塊的第二輸入端相連接，所述的CLARK變換模塊的第二輸出端與所述的PARK變換模塊的第三輸入端相連接。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的PWM模塊為SVPWM模塊。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的高頻開關(guān)模塊為MOSFET模塊。采用了該技術(shù)中的基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩角恒為90°電角度，對電機(jī)相電流依次進(jìn)行CLARK變換、PARK變換和反PARK變換，結(jié)合PID控制輸出靜止軸系電壓并建立磁鏈空間圓形軌跡，控制輸出恒定的電磁轉(zhuǎn)矩，形成圓形旋轉(zhuǎn)的電壓空間矢量，確保轉(zhuǎn)矩輸出平穩(wěn)且每單位定子電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，大大提升電機(jī)效率。本技術(shù)的基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的技術(shù)方案中，其中所包括的各個(gè)功能模塊和模塊單元均能夠?qū)?yīng)于集成電路結(jié)構(gòu)中的具體硬件電路，因此僅涉及具體硬件電路的改進(jìn)，硬件部分并非僅僅屬于執(zhí)行控制軟件或者計(jì)算機(jī)程序的載體，因此解決相應(yīng)的技術(shù)問題并獲得相應(yīng)的技術(shù)效果也并未涉及任何控制軟件或者計(jì)算機(jī)程序的應(yīng)用，也就是說，本技術(shù)僅僅利用這些模塊和單元所涉及的硬件電路結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)即可以解決所要解決的技術(shù)問題，并獲得相應(yīng)的技術(shù)效果，而并不需要輔助以特定的控制軟件或者計(jì)算機(jī)程序即可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。上述實(shí)施例為本專利較佳的實(shí)施例，并非用來限制本技術(shù)的實(shí)施范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在未脫離本技術(shù)原理的前提下，所作的改進(jìn)、變化、組合、替代等，均屬于本技術(shù)權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。在此說明書中，本技術(shù)已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本技術(shù)的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括第一反饋模塊、第二反饋模塊、第一PID模塊、第二PID模塊、PARK逆變器模塊、PWM模塊、高頻開關(guān)模塊、CLARK變換模塊、PARK變換模塊、轉(zhuǎn)子位置傳感器模塊以及電機(jī)；所述的第一反饋模塊的第一輸入端以及所述的第二反饋模塊的第一輸入端均接外部輸入，所述的第一反饋模塊的輸出端與所述的第一PID模塊的輸入端相連接，所述的第二反饋模塊的輸出端與所述的第二PID模塊的輸出端相連接，所述的第一反饋模塊的第二輸入端接所述的PARK變換模塊的第一輸出端，所述的第二反饋模塊的第二輸入端與所述的PARK變換模塊的第二輸出端相連接，所述的第一PID模塊的輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第一輸入端相連接，所述的第二PID模塊的輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第二輸入端相連接，所述的PARK逆變器模塊的第一輸出端與所述的PWM模塊的第一輸入端相連接，所述的PARK逆變器模塊的第二輸出端與所述的PWM模塊的第二輸入端相連接，所述的PWM模塊的輸出端與所述的高頻開關(guān)模塊的輸入端相連接，所述的高頻開關(guān)模塊的輸出端與所述的電機(jī)的輸入端以及所述的CLARK變換模塊的輸入端相連接，所述的電機(jī)的輸出端與所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的輸入端相連接，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的第一輸出端與所述的PARK變換模塊的第一輸入端相連接，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的第二輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第三輸入端相連接，所述的CLARK變換模塊的第一輸出端與所述的PARK變換模塊的第二輸入端相連接，所述的CLARK變換模塊的第二輸出端與所述的PARK變換模塊的第三輸入端相連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于FOC的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括第一反饋模塊、第二反饋模塊、第一PID模塊、第二PID模塊、PARK逆變器模塊、PWM模塊、高頻開關(guān)模塊、CLARK變換模塊、PARK變換模塊、轉(zhuǎn)子位置傳感器模塊以及電機(jī)；所述的第一反饋模塊的第一輸入端以及所述的第二反饋模塊的第一輸入端均接外部輸入，所述的第一反饋模塊的輸出端與所述的第一PID模塊的輸入端相連接，所述的第二反饋模塊的輸出端與所述的第二PID模塊的輸出端相連接，所述的第一反饋模塊的第二輸入端接所述的PARK變換模塊的第一輸出端，所述的第二反饋模塊的第二輸入端與所述的PARK變換模塊的第二輸出端相連接，所述的第一PID模塊的輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第一輸入端相連接，所述的第二PID模塊的輸出端與所述的PARK逆變器模塊的第二輸入端相連接，所述的PARK逆變器模塊的第一輸出端與所述的PWM模塊的第一輸入端相連...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：喻明凡，
申請(專利權(quán))人：無錫矽瑞微電子股份有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32