一种改进型永磁电机数字电流滞环控制方法

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1、ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．2电气传动2010年第40卷第2期一种改进型永磁电机数字电流滞环控制方法余文涛，胡育文，郝振洋，黄文新，许顺(南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)摘要：基于永磁容错电机最优转矩控制系统，提出了一种改进型数字电流滞环控制算法。对传统数字滞环电流的跟随和脉动进行了数学分析，并推导了在一个采样周期内，通过改变占空比D可以使电流跟踪更好，谐波减少。仿真和实验结果表明，取D<1的恒定占空比与传统数字滞环(D一1)相比，电流跟踪性能得到改善，正弦度更好，验证了该算法的可行性和优越性，该方法也

2、适用于一般永磁电机数字电流滞环控制系统。关键词：永磁容错电机；数字滞环；变占空比；电流跟踪中图分类号：TM351文献标识码：AImprovedDigitalCurrentHysteresisControlMethodofFaultTolerantPermanentMagnetMachineYUWen—tao，HUYu—wen，HA0Zheng—yang，HUANGWen—xin，XUShun(CollegeofAutomation，NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nnnjing210016

3、，Jiangsu，China)Abstract：Amodifieddigitalhysteresiscurrentcontrolalgorithmwasproposedbasedonfault—tolerantper—manentmagnetmotor(FTPMM)optimaltorquecontrolsystem．Thetrackpulsationofcurrentwithtradition—aldigitalhysteresiswasanalyzedmathematically，alsoaalgorithmwasderivedinasam

4、plingperiodthatthecurrenttrackisbetteranditproducessmallerharmonicsbychangingdutycycleD．Thesimulationandexperi—mentresultsshowthatdigitalhysteresiscontrolwithD％IhavebettercurrenttrackthantraditionalhysteresiscontrolwithD一1andbettersinusoid．whichverifythefeasibilityandsuperio

5、rityofthealgorithm．Thealgo—rithmisalsosuitablefordigitalcurrenthysteresiscontrolofacommonpermanentmotor．Keywords：fault—tolerantpermanentmagnetmachine；digitalcurrenthysteresis；varyingdutycycle；trackofCt1rrent(可实现复杂算法)、移植性强的优点，被广泛采用。1引言数字滞环控制具有开关频率固定的优点，但电流跟电机的控制实质是转矩的控制，而控制好电

6、踪性能不好，尤其在高速时对信号难以跟踪，电流流就能控制好转矩。即实际电流跟踪给定越好，谐波较大。目前国内对数字滞环研究较少_6]，本文转矩脉动就越小。电流滞环控制有易于实现，快利用数字滞环可编程的特点，提出一种基于变占空速的动态响应等优点，被广泛采用。比的数字滞环改进方法。并基于永磁容错电机控模拟滞环控制电路结构简单，响应快，但有开制系统，对该方法进行了仿真和实验研究。关频率不固定和谐波分布复杂等缺点，针对这些2永磁容错电机控制系统不足，文献El-1提出了一种采用锁相环技术实现定频的控制方法，文献[2]提出了变环宽的自适应控图1给出了永磁容错电

7、机控制系统框图。外制方法。国内也有些学者对开关频率的分析计算环为转速环，通过转速PI控制器得到转矩给定送以及实现定频控制做了一些研究[3]。然而这些给最优转矩控制器，同时最优转矩控制器接受转方法较为复杂，不易实现。速位置信号以及故障信号(包括各相绕组短路、断随着计算机技术和DSP的迅猛发展，调速系路故障和开关管故障)，通过特定算法计算出各统的全数字化乃大势所趋。数字系统因易于编程相电流给定值，最终由电流滞环控制器保证各相基金项目：国家自然科学基金(50877035)；航空科学基金(2008ZC52036)作者简介：余文涛(1985一)，男，硕士

8、研究生，Email：yuwentao@nuaa．edu．cn29电气传动2010年第4O卷第2期余文涛，等：一种改进型永磁电机数字电流滞环控制方法电流