一种基于磁场定向控制的感应电机控制方法与流程

技术特征：

1.一种基于磁场定向控制的感应电机控制方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤S1：将所测得的感应电动机三相电流i_sa、i_sb、i_sc进行abc-dq变换获得实际的定子电流d轴、q轴分量i_sd、i_sq；

步骤S2：根据实际的定子电流分量i_sd、i_sq、转子的电角速度ω_m以及感应电动机数学模型计算获得电磁转矩T_em、转子磁链d轴分量λ_rd以及转子磁场磁链d轴与定子a相轴线的夹角θ_da；感应电动机数学模型为：

λ_rd＝L_mi_sd

$T_{em}=\frac{p}{2}\frac{L_m}{L_r}{\mathrm{\λ}}_{rd}{i}_{sq}$

${\mathrm{\θ}}_{da}=\frac{{\mathrm{\ω}}_m+\frac{L_m}{{\mathrm{\τ}}_r{\mathrm{\λ}}_{rd}}{i}_{sq}}{s}$

其中，p为电动机的极对数，L_m为定转子互感，L_r为转子自感，R_r为转子阻抗，步骤S3：转子磁链参考值等于额定值，转子磁链额定值通过式λ_rd＝L_mi_sd将额定电流代入求得；转子参考磁链d轴分量与步骤S2中获得计算值经磁链控制器获得定子参考电流的d轴分量

步骤S4：光电编码器检测获得的感应电动机实际转速与设定的参考转速经转速控制器获得定子参考电流的q轴分量

步骤S5：将步骤S3和步骤S4中获得的定子参考电流分量和与步骤S1中的实际定子电流分量i_sd、i_sq通过同步电流控制器输出定子参考电压考虑到PWM逆变器的器件的开通和关断会对系统控制性能造成影响，需要进行优化，因此同步电流控制器的数学模型为：

$v_{sd}^{*}=(K_p+\frac{K_i}{s})(i_{sd}^{*}-i_{sd})+\frac{L_m}{L_r}\frac{{\mathrm{d\λ}}_{rd}}{dt}-{\mathrm{\σL}}_s{\mathrm{\ω}}_d{i}_{sq}-{\mathrm{\ω}}_d{T}_{VSI}{v}_{sq}$

$v_{sq}^{*}=(K_p+\frac{K_i}{s})(i_{sq}^{*}-i_{sq})+{\mathrm{\ω}}_d\frac{L_m}{L_r}{\mathrm{\λ}}_{rd}+{\mathrm{\σL}}_s{\mathrm{\ω}}_d{i}_{sd}+{\mathrm{\ω}}_d{T}_{VSI}{v}_{sd}$

其中漏磁系数K_p为比例系数，K_i为积分系数，L_m为定转子互感，L_r为转子自感，L_s为定子自感，T_VSI为输出PWM波的周期，v_sd和v_sq为实际输出电压值，ω_d为转子磁场旋转电角速度；

步骤S6：将步骤S5中获得的定子参考电压和进行dq-abc变换获得定子三相参考电压通过脉宽调制技术将定子三相参考电压转变成对应的PWM电压脉冲，通过输出的PWM电压脉冲控制DC/AC逆变器的输出电压，从而实现对感应电动机的调速控制。