电机的转速控制器、电机的转速控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机控制领域，尤其涉及电机转速控制器、电机的转速控制方法。
【背景技术】
[0002] 在永磁同步电机控制中尤其是在伺服控制场合，要求转速控制器具有较宽的带 宽，以快速、准确地跟踪转速指令信号。在电机存在电气参数扰动及随机扰动条件下，要求 转速跟踪性能不受上述扰动的影响或者在扰动条件下能够较快地恢复，即对扰动具有强鲁 棒性等特点。
[0003] 现有的转速控制器中，基于解耦控制原理的PI控制器得到了广泛的应用，因为只 要将PI控制器带宽设计的足够大就能够满足要求，但是受转速控制器饱和效应影响，转速 控制器带宽受到很大的限制，从而造成转速跟踪误差。另外，在电机运行过程中，电机的机 械参数如转动惯量和粘滞系数、负载转矩会随不同运行工况条件的变化而变化，受上述因 素的影响，采用传统的PI控制器会降低电机的控制性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种电机转速控制器及电机的转速控制方法，旨在使 得该转速控制器具有比传统的变结构控制器更宽的带宽，而且对参数或外部扰动鲁棒性 强。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种电机的转速控制器，包括：
[0006] 检测模块，用于检测电机当前的转速；
[0007] 开关分量计算模块，用于根据所述电机当前的转速、电机的目标转速、预先计算的 外部扰动量，计算获得转速控制器的开关分量；
[0008] 连续分量计算模块，用于根据预设的公式计算获得转速控制器的连续分量；
[0009] 转矩输出模块，用于计算所述转速控制器的开关分量和连续分量的和，获得电机 的电磁参考转矩，并输出该电磁参考转矩。
[0010] 优选地，所述开关分量计算模块包括：
[0011] 干扰获取单元，用于获取转速控制器的目标转速及所述检测模块所检测的电机转 速，计算所述电机转速及目标转速的误差X ;
[0012] 滑模面获得单元，用于根据所述电机转速及目标转速的误差X，生成转速控制器的 滑模面S ;
[0013] 符号处理单元，用于对所述滑模面s进行符号处理，以对所述滑模面s添加符号；
[0014] 增益处理单元，用于将添加符号后的滑模面s与预先计算的增益进行处理，获得 转速控制器的开关分量。
[0015] 优选地，所述预先计算的增益kTe为：kTe=-(|d|_+S)，其中S为正小常数，d为 转速控制器的外部干扰量。
[0016] 优选地，所述连续分量计算模块中的连续分量Traq计算公式为：
[0017]
【主权项】
1. 一种电机的转速控制器，其特征在于，所述电机的转速控制器包括： 检测模块，用于检测电机当前的转速； 开关分量计算模块，用于根据所述电机当前的转速、电机的目标转速、预先计算的外部 扰动量，计算获得转速控制器的开关分量； 连续分量计算模块，用于根据预设的公式计算获得转速控制器的连续分量； 转矩输出模块，用于计算所述转速控制器的开关分量和连续分量的和，获得电机的电 磁参考转矩，并输出该电磁参考转矩。
2. 如权利要求1所述的电机的转速控制器，其特征在于，所述开关分量计算模块包括： 干扰获取单元，用于获取转速控制器的目标转速及所述检测模块所检测的电机转速， 计算所述电机转速及目标转速的误差X ; 滑模面获得单元，用于根据所述电机转速及目标转速的误差X，生成转速控制器的滑模 面s ; 符号处理单元，用于对所述滑模面S进行符号处理，以对所述滑模面S添加符号； 增益处理单元，用于将添加符号后的滑模面S与预先计算的增益进行处理，获得转速 控制器的开关分量。
3. 如权利要求2所述的电机的转速控制器，其特征在于，所述预先计算的增益k 为： kTe=-(|d|max+S)，其中δ为正小常数，d为转速控制器的外部干扰量。
4. 如权利要求1所述的电机的转速控制器，其特征在于，所述连续分量计算模块中的 连续分量!；％计算公式为：
其中，为粘滞系数额定值；Jn为机械惯量额定值；T1n为负载转矩额定值；^为预设的 常数；ω?为目标转速；X "为当前转速与目标转速之间的误差。
5. -种电机的转速控制方法，其特征在于，所述电机的转速控制方法包括以下步骤： 检测电机当前的转速； 根据所述电机当前的转速、电机的目标转速及预先计算的外部扰动量，计算获得该转 速控制器的开关分量； 根据预设的公式计算获得转速控制器的连续分量； 计算所述转速控制器的开关分量和连续分量的和，获得电机电磁参考转矩，并输出该 参考转矩。
6. 如权利要求5所述的电机的转速控制方法，其特征在于，所述根据所述电机当前 的转速、电机的目标转速及预先计算的外部扰动量，计算获得该转速控制器的开关分量包 括： 获取转速控制器的目标转速及所述检测模块所检测的电机转速，计算所述电机转速及 目标转速的误差X ; 根据所述电机转速及目标转速的误差X，生成转速控制器的滑模面s ; 对所述滑模面s进行符号处理，以对所述滑模面s添加符号； 将添加符号后的滑模面S与预先计算的增益进行处理，获得转速控制器的开关分量。
7. 如权利要求6所述的电机的转速控制方法，其特征在于，所述预先计算的增为： kTe=-(|d|max+5)，其中δ为正小常数，d为预先设置的电机转速控制器的外部扰动量。
8. 如权利要求5所述的电机的转速控制方法，其特征在于，所述连续分量T 的计算公 式为：
其中，为粘滞系数额定值；Jn为机械惯量额定值；T1n为负载转矩额定值；^为预设的 常数；ω?为目标转速；X "为当前转速与目标转速之间的误差。
【专利摘要】本发明公开了一种电机的转速控制器，包括：检测模块，用于检测电机当前的转速；开关分量计算模块，用于根据所述电机当前的转速、电机的目标转速、预先计算的外部扰动量，计算获得转速控制器的开关分量；连续分量计算模块，用于根据预设的公式计算获得转速控制器的连续分量；转矩输出模块，用于计算所述转速控制器的开关分量和连续分量的和，获得电机的电磁参考转矩，并输出该电磁参考转矩。本发明还公开了一种电机的转速控制方法。本发明使得该转速控制器具有传统的变结构控制器更宽的带宽，而且对参数或外部扰动鲁棒性强。
【IPC分类】H02P6-08
【公开号】CN104539200
【申请号】CN201410728253
【发明人】肖有文
【申请人】广东美的制冷设备有限公司, 美的集团股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月3日