一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法

一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法，包括：同时采集两台电机的信号，进行坐标变换；外部信号同时采样，同时进行三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换；进行速度观测；进行两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换；同时进行PI调节；同时两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换；同时进行SVPWM的调制输出。本发明的有益效果为：两台电机的所有信号同时采样、同时进行数据处理；两个电机的运动状态，只通过这一个算法来进行矢量控制，不需要其他的控制器协调；能够控制电机的转动方向、运行速度以及力矩输出状态等参数。
【专利说明】一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机控制领域，特别是涉及一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法。
【背景技术】
[0002]实际应用中，两个交流电机同时运转的联动系统，其控制一般分别采用两套控制装置，两套控制装置之间通过某种通讯的方式进行同步，这种方法，有时无法满足实际工作需求。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法，以克服现有技术存在的上述不足。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法，包括以下步骤:
1)采集两电机的三相交流信号L1、和；
2)将步骤I)得到的两个电机的三相交流信号同时通过同一abc/α β坐标进行同步变换，分别变换到同一两相静止α β坐标系，得到两电机的电流2κ1、^ι和U、沁;
3)根据上一周期计算出来的两个电机在两相静止αβ坐标系中的电压和Fs2、，进行速度观测，分别估算出两个电机的转速％、和转子旋转角度贫、马;
4)将步骤2)中得到的两个电机的电流;Kl、W和U、&,根据转子旋转角度珥、马进行同步α β/dq坐标变换,将电流变换到同一两相同步旋转dq坐标系,得到、&1和^2、&2 ;
5)将电机给定转速<、<和步骤3)中估算出的电机转速％、Φ3作差，通过调节器闭环输出得出，作为两个电机转矩电流给定值；将步骤3)中估算出的电机转速q、％通过弱磁控制器，得出G1、，作为两个电机的励磁电流给定值；
6)将前述转矩电流给定值和前述电流检测值y、Iq2分别作差，并通过调节器闭环输出得到K1、& ;将前述励磁电流给定值C1、和前述电流检测值k分别作差，并通过调节器闭环输出得到^^。；
7)将根据转子旋转角度马、务，进行同步dq/αβ坐标变换，将其从同一两相旋转坐标系变换到同一两相静止坐标系，得到两相静止坐标系中两个电机的两组电压K1、匕I和K2、,将这两组电压用于下一周期中步骤3)的速度估算；以及8)将两组电压Fal JZ-和、匕2进行坐标变换，从同一两相静止α β坐标系同步变
换到同一三相静止ct β/ABC坐标系内，得到两个电机各自的三相输出电压。
[0005]本发明的有益效果为:同时采集两台电机的信号，进行坐标变换；外部信号同时采样，同时进行三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换；进行速度观测；进行两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换；同时进行PI调节；同时两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换；同时进行SVPWM的调制输出；两台电机的所有信号同时采样、同时进行数据处理；两个电机的运动状态，只通过这一个算法来进行矢量控制，不需要其他的控制器协调；能够控制电机的转动方向、运行速度以及力矩输出状态等参数。
【专利附图】

【附图说明】
[0006]下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
[0007]图1是本发明实施例所述一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法的控制流程图。【具体实施方式】
[0008]如图1所示，本发明实施例所述的一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法的控制流程图，针对两个交流电机联动系统的同步矢量控制，电机2的交流控制信号是
三相电流^2，分别对电机I和电机2进行控制:
电机I的三相电流U、、Li和电机2的三相电流U、i?同时通过同一 abc/α β坐标进行同步变换，将两个电机的三相电流分别变换到同一两相静止α β坐标系，得到电机I的电流和电机2的电流、Va ;
根据上一周期计算出来的两相静止α β坐标系中的电机I的电压、匕:和电机2的
电压G2、。2,进行速度观测，估算出两个电机的转速A “和转子旋转角度贫、名，将两
个电流U、恤和U、沁，根据角度句和马，进行同步a β/dq坐标变换，将电流变换到同
一两相同步旋转dq坐标系,得到&、&I和U2、、2 ;
同时，将给定转速<、和估算转速％、Φ2作差，通过调节器闭环输出得到4,
作为两个电机转矩电流给定值；同时把估算转速％、％通过弱磁控制器，得到/^、,作
为两个电机励磁电流给定值。据此，将前述电流给定4、/；2和前述电流检测、、&2分别作
差，通过调节器闭环输出得到;
将前述电流给定值和前述电流检测值分别作差，通过调节器闭环输出
得到^、匕。将和[2、匕2根据转子旋转角度乓、马，进行同步dq/a β坐标变换，将其从同一两相旋转坐标系变换到同一两相静止坐标系，得到两相静止坐标系中两个电机的两组电压乙卜^和^、匕2 ,这两组电压用于下一周期进行速度估算；再进行坐标变换，从同一两相静止α β坐标系同步变换到同一三相静止α β/ABC坐标系内，得到两个电机各自的三相输出电压。
[0009]本发明所只用I套控制算法，同时对两个电机进行矢量控制；将两个电机的参数全部保存起来，接收到运行命令后，同时控制这两个电机的运动。
[0010]所有信号同时采样，同时进行坐标变换。在控制时，外部信号同时采样，同时进行三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换；同时进行速度观测；同时进行两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换；同时进行PI调节；同时两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换；同时进行SVPWM的调制输出。
[0011]两个电机的运动状态，只由这一个算法来协调，不需要通过其他的控制器来协调，本发明所述的一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法能够按照应用要求做相向运动或者同向运动，以及控制电机处于不同的运行速度和力矩输出状态。
[0012]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法，其特征在于，包括以下步骤:1)采集两电机的三相交流信号L1、h1、和L1、、h-1;2)将步骤I)得到的两个电机的三相交流信号同时通过同一abc/α β坐标进行同步变换，分别变换到同一两相静止α β坐标系，得到两电机的电流zal和6;3)根据上一周期计算出来的两个电机在两相静止αβ坐标系中的电压和Fa2、匕2，进行速度观测，分别估算出两个电机的转速q、％和转子旋转角度贫、乌；4)将步骤2)中得到的两个电机的电流ial、W和U、ifi2,根据转子旋转角度珥、马进行同步α β/dq坐标变换,将电流变换到同一两相同步旋转dq坐标系,得到;^和U2、&2 ;5)将电机给定转速<和步骤3)中估算出的电机转速％、Φ2作差，通过调节器闭环输出得出、/；2，作为两个电机转矩电流给定值；将步骤3)中估算出的电机转速％、％通过弱磁控制器，得出，作为两个电机的励磁电流给定值；以及6)将前述转矩电流给定值、/；2和前述电流检测值WU分别作差，并通过调节器闭环输出得到4;将前述励磁电流给定值4、/；2和前述电流检测值hh分别作差，并通过调节器闭环输出得到C1、K’2。
2.根据权利要求1所述的一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法，其特征在于，进一步包括以下步骤:将~和。、&根据转子旋转角度巧、乌，进行同步dq/ α β坐标变换，将其从同一两相旋转坐标系变换·到同一两相静止坐标系，得到两相静止坐标系中两个电机的两组电压G1Ji和I2、,将这两组电压用于下一周期中步骤3)的速度估算。
3.根据权利要求2所述的一种用于两个电机联动系统的同步矢量控制方法，其特征在于，进一步包括以下步骤:将两组电压和Fa2、匕2进行坐标变换，从同一两相静止α β坐标系同步变换到同一三相静止α β/ABC坐标系内，得到两个电机各自的三相输出电压。
【文档编号】H02P21/00GK103532460SQ201310519941
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】毛康宇, 宁国云, 王怡华, 程世国 申请人:大禹电气科技股份有限公司