一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法技術

本發明專利技術涉及工業控制技術領域，尤其是指一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法，通過計算出電機的抖動速度，再引入PI調節器對電機抖動進行抑制，獲得抑抖轉矩，再將抑抖轉矩疊加到轉矩指令中，得到實際的不會產生抖動的輸出轉矩。該抖動抑制方法，克服由于電機齒槽效應帶來的以及轉矩檢測造成的周期性擾動轉矩，消除由于負載周期性擾動造成的諧振，使電機運行平穩，并且引入PI調節器對抖動進行抑制，增強系統的魯棒性。

A method of jitter suppression for PMSM under torque control

【技術實現步驟摘要】
一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法
本專利技術涉及工業控制
，尤其是指一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法。
技術介紹
目前永磁同步電機的轉矩控制接受來自用戶的轉矩指令，通過電流調節控制電機的輸出轉矩，使得電機輸出的轉矩跟蹤用戶的轉矩指令。永磁同步電機采用轉矩控制的方式拖動柔性負載時，由于柔性系統本身存在諧振點或者電機因齒槽效應產生的周期性擾動轉矩等等不確定因素，即使電機輸出恒定轉矩，電機仍然容易出現周期性抖動，導致電機運行不穩定。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的問題提供一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法，能夠有效抑制電機運行過程中的周期性抖動，從而使電機穩定運行。為了解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法，包括以下步驟A.獲取電機的編碼器的位置p，對位置p進行微分，獲得電機的轉速ω；B.對電機的轉速ω進行濾波，獲取電機抖動速度ωd；C.采用PI調節器對電機抖動進行抑制，PI調節器的給定輸入為0，PI調節器的輸入為電機抖動速度ωd，PI調節器的輸出為typ；D.將PI調節器的輸出typ輸入限幅器，設定抑抖強度tmax，利用抑抖強度tmax對PI調節器的輸出typ進行限幅，得到抑抖轉矩ty；F.輸入轉矩指令ti，將抑抖轉矩ty與轉矩指令ti疊加，得到實際的輸出轉矩to。優選的，步驟A中，電機轉速ω的計算公式為：其中，T1為位置p的采樣周期。優選的，步驟B中，采用高通濾波算法對電機的轉速ω進行濾波。優選的，計算電機抖動轉速ωd的計算公式為：ωd(n+1)＝ω(n+1)-ω(n)+ωd(n)T2，(n＝1，2，...)其中，T2為高通濾波時間常數。優選的，步驟C中，PI調節器的輸出其中，kp為抑抖比例增益，ki為抑抖積分增益。優選的，步驟D中，當typ大于tmax時，ty＝tmax；當typ小于tmax時，ty＝-tmax；否則ty＝typ。本專利技術的有益效果：本專利技術提供的一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法，通過計算出電機的抖動速度，再引入PI調節器對電機抖動進行抑制，獲得抑抖轉矩，再將抑抖轉矩疊加到轉矩指令中，得到實際的不會產生抖動的輸出轉矩。該抖動抑制方法，克服由于電機齒槽效應帶來的以及轉矩檢測造成的周期性擾動轉矩，消除由于負載周期性擾動造成的諧振，使電機運行平穩，并且引入PI調節器對抖動進行抑制，增強系統的魯棒性。附圖說明圖1為本專利技術的流程圖。圖2為本專利技術的控制框圖。具體實施方式為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本專利技術作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本專利技術的限定。以下結合附圖對本專利技術進行詳細的描述。本實施例提供的一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法，如圖1和圖2，包括以下步驟：A.獲取電機的編碼器的位置p，對位置p進行微分，獲得電機的轉速ω；B.對電機的轉速ω進行濾波，獲取電機抖動速度ωd；C.采用PI調節器對電機抖動進行抑制，PI調節器的給定輸入為0，PI調節器的反饋輸入為機抖動速度ωd，PI調節器的輸出為typ；D.設定抑抖強度tmax，利用抑抖強度tmax對PI調節器的輸出typ進行限幅，得到抑抖轉矩ty；F.輸入轉矩指令ti，將抑抖轉矩ty與轉矩指令ti疊加，得到實際的輸出轉矩to。其中，電機轉速ω的計算公式為：2，...)，T1為位置p的采樣周期；采用高通濾波算法對電機的轉速ω進行濾波，電機抖動轉速ωd的計算公式為：ωd(n+1)＝ω(n+1)-ω(n)+ωd(n)T2，(n＝1，2，...)，T2為高通濾波時間常數；引入PI調節器對電機抖動進行抑制，PI調節器的給定值為0，PI調節器以電機抖動速度ωd為輸入量，則輸出量其中，kp為抑抖比例增益，ki為抑抖積分增益；接著，預設抑抖強度tmax，對PI調節器的輸出量typ進行限幅，限幅器為現有技術，則，當typ大于tmax時，ty＝tmax；當typ小于tmax時，ty＝-tmax；否則ty＝typ；限幅器限制PI調節器的輸出typ的大小，同時也起到抗積分飽和的作用。最后，將獲得的抑抖轉矩與輸入電機的轉矩指令ti進行疊加，從而獲得實際所需的輸出轉矩to＝ty+ti。通過計算出電機的抖動速度ωd，再引入PI調節器對電機抖動進行抑制，獲得抑抖轉矩ty，再將抑抖轉矩疊加到轉矩指令中，得到實際的不會產生抖動的輸出轉矩to。齒槽效應、電機轉矩檢測是使電機抖動的擾動因素，PI調節器的給定為0，以抖動速度為PI調節器的反饋，其輸出即可抑制抖動。該抖動抑制方法，克服由于電機齒槽效應帶來的以及轉矩檢測造成的周期性擾動轉矩，消除由于負載周期性擾動造成的諧振，使電機運行平穩，并且引入PI調節器對抖動進行抑制，有效增強了系統的魯棒性。以上所述，僅是本專利技術較佳實施例而已，并非對本專利技術作任何形式上的限制，雖然本專利技術以較佳實施例公開如上，然而并非用以限定本專利技術，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本專利技術技術方案范圍內，當利用上述揭示的
技術實現思路
作出些許變更或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本專利技術技術方案內容，依據本專利技術技術是指對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本專利技術技術方案的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法，其特征在于：包括以下步驟/nA.獲取電機的編碼器的位置p，對位置p進行微分，獲得電機的轉速ω；/nB.對電機的轉速ω進行濾波，獲取電機抖動速度ω

【技術特征摘要】
1.一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法，其特征在于：包括以下步驟
A.獲取電機的編碼器的位置p，對位置p進行微分，獲得電機的轉速ω；
B.對電機的轉速ω進行濾波，獲取電機抖動速度ωd；
C.采用PI調節器對電機抖動進行抑制，PI調節器的給定輸入為0，PI調節器的反饋輸入為電機抖動速度ωd，PI調節器的輸出為typ；
D.將PI調節器的輸出typ輸入限幅器，設定抑抖強度tmax，利用抑抖強度tmax對PI調節器的輸出typ進行限幅，得到抑抖轉矩ty；
F.輸入轉矩指令ti，將抑抖轉矩ty與轉矩指令ti疊加，得到實際的輸出轉矩to。


2.根據權利要求1所述一種永磁同步電機轉矩控制下的抖動抑制方法，其特征在于：步驟A中，電機轉速ω的計算公式為：



其中，T1為位置p的采樣周期。


3....

【專利技術屬性】
技術研發人員：藍希清，冀春香，楊玉香，楊文彬，黃杰泳，
申請(專利權)人：威科達東莞智能控制有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44