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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明公开一种直流偏置混合励磁电机最大转矩电流比控制系统及方法，涉及到混合励磁电机控制领域。本发明中混合励磁电机的励磁绕组与电枢绕组集成为一套绕组，通过在绕组中通入偏置直流电流实现电励磁场与永磁磁场的混合励磁。为发挥该电机混合励磁的优势，发明了最大转矩电流比控制方法。在旋转坐标系中推导出电机数学模型和考虑逆变器非线性因素的驱动系统数学模型。提出了双虚拟方波信号注入方法，有效降低了忽略转矩方程高阶导数对控制精度带来的不利影响。本发明能快速而精准追踪直流偏置混合励磁电机的最大转矩电流比运行工作点，高效利用电流，提高电机的运行效率。

主权项：1.一种直流偏置混合励磁电机最大转矩电流比控制系统，其特征在于，包括转速PI控制器、电流计算模块、电流PI控制器、虚拟信号注入模块、逆变器非线性补偿模块、牛顿拉夫逊迭代模块、SVPWM载波调制模块、电压源逆变器模块、零序电流注入模块和传感器模块；所述转速PI控制器输入端口为参考转速，输出端口为参考相电流有效值，通过对转速反馈误差进行比例积分调节，得到参考相电流有效值；所述电流计算模块输入端口为参考相电流有效值，输出端口为dq0轴下的参考电流，通过对相电流有效值进行分配，计算得到针对不同工况下的交流电流和直流电流的幅值，以此作为参考电流进行电流闭环控制；所述电流PI控制器输入端口为dq0轴下的参考电流，输出端口为dq0轴下的参考电压，通过对电流反馈误差进行比例积分调节，得到dq0轴下的参考电压；所述虚拟信号注入模块，通过对注入的双方波虚拟信号进行处理，得到所需要的最大转矩电流比判据，对该判据进行积分处理，可提取到对应不同工况下的最佳电流矢量角；所述逆变器非线性补偿模块，通过对电压源逆变器非线性建模，消除用电压控制器端口电压代替实际绕组端输入电压带来的控制误差，端口输出的电压源逆变器非线性误差直接用于双方波虚拟信号处理中，实现信号注入模块的高精度控制；所述牛顿拉夫逊迭代模块用于减少最佳电流矢量角的获取时间，通过对转矩公式重新梳理，将求取最佳电流矢量角问题转化为复杂函数的极值点问题，通过构建迭代函数，经过简单迭代处理使得电流矢量角快速逼近最佳电流矢量角，减少信号注入模块的积分时间；所述SVPWM载波调制模块输入端口为坐标变换获得的两相静止坐标系下的参考电压，输出端为PWM调制波，采用8个逆变器空间电压矢量的切换以获得圆形旋转磁场，实现对参考电压的调制；所述电压源逆变器模块，用于对直流母线电压进行逆变处理，逆变所得电压用于直流偏置混合励磁电机的驱动控制；所述零序电流注入模块，通过在两套SVPWM载波调制模块中，在保证6个非零电压矢量U1、U2、U3、U4、U5、U6作用时间不变的前提下，调整零电压矢量U0和U7的作用时间，实现零序电流的注入；所述传感器模块，用于获取电机运行中的转子位置信息和进行电流采样，并将传感器获取的信息作为负反馈，对电机进行闭环控制。

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