1.一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述控制系统包括坐标变换单元、控制单元、信号处理单元和逆变器;
所述坐标变换单元用于将所述永磁同步电机的三相定子电流Ia、Ib和Ic转换成d-q同步旋转坐标系下的实际定子电流Id和Iq;
所述控制单元包括d轴电流控制环和q轴电流控制环,所述d轴电流控制环用于对给定定子电流Idref和所述实际定子电流Id进行计算,输出给定d轴电压Udref;所述q轴电流控制环用于对给定定子电流Iqref和实际定子电流Iq进行计算,输出给定q轴电压Uqref,其中,所述给定定子电流Idref由与所述永磁同步电机的控制系统通信连接的飞控系统给予的控制信号进行赋值,所述给定定子电流Iqref由经标幺化处理的给定转速ωref进行赋值;
所述信号处理单元用于将所述给定d轴电压Udref和给定q轴电压Uqref调制成脉宽控制信号,所述脉宽控制信号形成的调制波形为马鞍波;
所述逆变器用于将所述脉宽控制信号转换为所述永磁同步电机的三相定子电流Ia、Ib和Ic,并驱动所述永磁同步电机运行。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述控制单元的所述d轴电流控制环包括减法器和比例积分PI调节器;所述减法器用于计算所述给定定子电流Idref和所述实际定子电流Id的差值;所述比例积分PI调节器用于将所述差值进行比例、积分计算,得到所述给定d轴电压Udref。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述控制单元的所述q轴电流控制环包括减法器和比例积分PI调节器;所述减法器用于计算所述给定定子电流Iqref和所述实际定子电流Iq的差值;所述比例积分PI调节器用于将所述差值进行比例、积分计算,得到所述给定q轴电压Uqref。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述信号处理单元包括Park逆变换单元和空间矢量调制器;所述Park逆变换单元用于将所述给定d轴电压Udref和所述给定q轴电压Uqref转换成αβ两相静止坐标系下的电压分量Uα和Uβ;所述空间矢量调制器用于对所述电压分量Uα和Uβ计算处理,输出脉宽控制信号。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述坐标变换单元包括Clarke变换单元和Park变换单元;所述Clarke变换单元用于将三相定子电流Ia、Ib和Ic转换成αβ两相静止坐标系下的定子电流Iα和Iβ;所述Park变换单元用于将所述定子电流Iα和Iβ转换成d-q同步旋转坐标系下的定子电流Id和Iq。
6.一种无人飞行器,包括机身和安装于所述机身上的永磁同步电机组件,其特征在于,所述永磁同步电机组件包括如权利要求1至5中任一项所述的永磁同步电机的控制系统。
7.一种采用如权利要求1至5中任一项所述的永磁同步电机的控制系统的控制方法,其特征在于,包括:
将所述永磁同步电机的控制系统进行标幺化处理;
将所述永磁同步电机的三相定子电流Ia、Ib和Ic转换成d-q同步旋转坐标系下的实际定子电流Id和Iq;
接收给定定子电流Idref,并根据所述给定定子电流Idref和所述实际定子电流Id进行计算,输出给定d轴电压Udref;接收给定定子电流Iqref,并根据所述给定定子电流Iqref和实际定子电流Iq进行计算,输出给定q轴电压Uqref,其中,所述给定定子电流Idref由与所述永磁同步电机的控制系统通信连接的飞控系统给予的控制信号进行赋值,所述给定定子电流Iqref由经标幺化处理的给定转速ωref进行赋值;
将所述给定d轴电压Udref和所述给定q轴电压Uqref调制成脉宽控制信号,所述脉宽控制信号形成的调制波形为马鞍波;
将所述脉宽控制信号转换为所述永磁同步电机的三相定子电流Ia、Ib和Ic,驱动所述永磁同步电机运行。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述给定定子电流Idref的值为0。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的控制方法,其特征在于,先将所述给定定子电流Idref和所述实际定子电流Id计算差值,再对所述差值进行比例、积分计算,得到所述给定d轴电压Udref;先将所述给定定子电流Iqref和所述实际定子电流Iq计算差值,再对所述差值进行比例、积分计算,得到所述给定q轴电压Uqref。