算法介紹
算法架構如下所示,其中采用SVPWM矢量控制,id=0。主要包括三個部分:轉速環PI調節器,電流環PI調節器,SVPWM算法等。
模型介紹
搭建的仿真模型,各個子產品功能基本介紹如下所示:
主要參數計算
3.1 轉速環ADRC理論分析
3.2 電流環PI參數理論分析
3.3 電流環PI參數計算
電機參數設定如下:極對數Pn=4,定子電感Ld =8.5mH,定子電阻R=2.875歐,磁鍊
,轉動慣量
,阻尼系數
。仿真條件:直流測電壓
,PWM開關頻率
,采樣周期
,采用定步長ode3tb算法,仿真時間0.4s。
電流環帶寬和電機時間常數有關系,即時間常數
,帶寬
。選取轉速環帶寬為
。各個參數求解如下:
電流環參數計算:
電流環各個PI參數:
注意:計算出的PI參數有時候并不是最優值,在仿真過程中可以進行調試,達到最優控制效果。
子產品介紹
4.1速度環ADRC子產品
4.2 電流環子產品
根據式3-12和式3-18,搭建仿真子產品如下:
4.3 Anti_Park子產品
相關公式可參考教材、文獻或百度,此次不在贅述。
4.4 Park子產品
相關公式可參考教材、文獻或百度,此次不在贅述。
4.5 Clark子產品
相關公式可參考教材、文獻或百度,此次不在贅述。
4.6 SVPWM子產品
4.6.1 扇區判斷
4.6.2 非零矢量和零矢量作用時間
4.6.3 扇區矢量切換點
4.7 電角度子產品
采集子產品采集的是機械角度,在計算時采用的是電角度。電角度=機械角度*極對數。
仿真結果分析
參考轉速為1000r/min,初始時刻負載轉矩為0N.m,在0.2s時轉矩為2 N.m。
5.1 電磁轉矩變化曲線
5.2 轉速變化曲線
5.3 三相電流變化曲線
5.4 簡要分析
通過仿真結果可知,開始時電機轉速迅速達到穩定值且有幾乎沒超調。