基于电流采样冗余比较永磁同步电机控制

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1、第49卷第7期电力电子技术Vo1．49。No．72015年7月PowerElectronicsJuly2015基于电流采样冗余比较永磁同步电机控制王志惠(西南交通大学，电气工程学院，四川I成都610031)摘要：电流采样的准确性对永磁同步电机(PMSM)闭环控制至关重要，大功率PMSM控制器的工作电磁环境非常恶劣，A／D采样非常容易引入开关噪声，导致电流采样波形含有丰富的高频开关毛刺，容易引起电机控制器控制环误动作。针对此特点，提出一种基于硬件冗余及采样比较方法，在硬件电路上采用对采样电路进行差分布线，形成等阻抗回路，以冗余采样电路为基准。对比分析去除受到干扰的采样点。最后，通过实验对传统

2、方法和新的采样方法进行比较，验证了该方法的有效性。关键词：永磁同步电机；过采样；信噪比中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)07—0103—03PermanentMagnetSynchronousMotorControlBasedonCurrentSamplingRedundancyandCompareWANGZhi—Hui(SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：TheAccuracyofelectricitycurrentsamplefortheclosecontrolper

3、manentmagnetsynchronousmotor(PMSM)isveryimportant．Evenwhenworkinthebadlyelectromagneticenvironment，theA／Dsamplecanveryeasilyintroducetheswitchingnoise，andwillleadingtothemotorcurrentsamplewaveformcontainsrichhigh-frequencyswitchnoise，casethecontrolloopofPMSMcontrollerresponseabnormally，inviewofthe

4、secharacteristic，thenewover—samplingisproposedbasedonhardwareredundancy．Thediferentofdistributionlinesamplingcircuitwithhardwarecircuit，impedanceloopformationisformed，thehardwareredundancysampleresultiscompared，andthenoisesampledataiseliminated．Finally，thedatasampledbytheconventionalmethodandthene

5、wmethodiscomparedtodemonstratetheadvantageoftheproposedmethodanditsvalidity．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；over-sampling；signaltonoiseratio1引言结果表明，该方法具有很强的实用性，有效的抑制了A／D转换过程中引入的噪声。电机控制系统离不开模拟信号的采样和转换，其采样精度也直接决定装置性能。但是由于电2过采样技术的基本原理机控制器大功率复杂的电磁环境。实际的A／D转模拟信号数字采样原理如图1所示【。换会引入多种开关电磁噪声【。在实际的6

6、0kW模拟域频谱数字域频谱PMSM控制器(一400A一400A)实验中发现，在电谱流采样电路中，最大误差电流为133A。导致控制不稳，转矩脉动非常大【。PMSM控制器中，开关频率为20kHz，开关频(a)模拟(b)数字率较高，限制了传统的过采样技术的应用。电路中增加低通滤波器没有得到锐截止频率特性．去滤图1模拟和数字采样原理Fig．1Principleofanaloganddigitalsamplingmethod除信号中混有的高频噪声．还使有效电流信号得到延迟，使系统工作失常。针对高精度采样方法，原始信号模拟域频谱如图1a中实线所示，提出了一种基于硬件冗余采样比较的方法。实验为有效信号的

7、最高频率。模拟低通滤波器频域响应如图la中虚线所示。事实上，它很难做到锐截定稿日期：20l4一O9—14止，只有噪声频率超过时，噪声衰减才能忽略作者简介：王志惠(1986一)，女，湖南娄底人，硕士，研究方不计。而在实际使用过程中，低通滤波器会增加有向为电力电子与电力传动。些信号的相位滞后。采样得到数字信号．根据采样】03第49卷第7期电力电子技术Vo1．49。No．72015年7月PowerElectronicsJuly