電機的轉速控制器、電機的轉速控制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電機控制領域，尤其涉及電機轉速控制器、電機的轉速控制方法。
【背景技術】
[0002] 在永磁同步電機控制中尤其是在伺服控制場合，要求轉速控制器具有較寬的帶 寬，以快速、準確地跟蹤轉速指令信號。在電機存在電氣參數擾動及隨機擾動條件下，要求 轉速跟蹤性能不受上述擾動的影響或者在擾動條件下能夠較快地恢復，即對擾動具有強魯 棒性等特點。
[0003] 現有的轉速控制器中，基于解耦控制原理的PI控制器得到了廣泛的應用，因為只 要將PI控制器帶寬設計的足夠大就能夠滿足要求，但是受轉速控制器飽和效應影響，轉速 控制器帶寬受到很大的限制，從而造成轉速跟蹤誤差。另外，在電機運行過程中，電機的機 械參數如轉動慣量和粘滯系數、負載轉矩會隨不同運行工況條件的變化而變化，受上述因 素的影響，采用傳統(tǒng)的PI控制器會降低電機的控制性能。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種電機轉速控制器及電機的轉速控制方法，旨在使 得該轉速控制器具有比傳統(tǒng)的變結構控制器更寬的帶寬，而且對參數或外部擾動魯棒性 強。
[0005] 為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種電機的轉速控制器，包括：
[0006] 檢測模塊，用于檢測電機當前的轉速；
[0007] 開關分量計算模塊，用于根據所述電機當前的轉速、電機的目標轉速、預先計算的 外部擾動量，計算獲得轉速控制器的開關分量；
[0008] 連續(xù)分量計算模塊，用于根據預設的公式計算獲得轉速控制器的連續(xù)分量；
[0009] 轉矩輸出模塊，用于計算所述轉速控制器的開關分量和連續(xù)分量的和，獲得電機 的電磁參考轉矩，并輸出該電磁參考轉矩。
[0010] 優(yōu)選地，所述開關分量計算模塊包括：
[0011] 干擾獲取單元，用于獲取轉速控制器的目標轉速及所述檢測模塊所檢測的電機轉 速，計算所述電機轉速及目標轉速的誤差X ;
[0012] 滑模面獲得單元，用于根據所述電機轉速及目標轉速的誤差X，生成轉速控制器的 滑模面S ;
[0013] 符號處理單元，用于對所述滑模面s進行符號處理，以對所述滑模面s添加符號；
[0014] 增益處理單元，用于將添加符號后的滑模面s與預先計算的增益進行處理，獲得 轉速控制器的開關分量。
[0015] 優(yōu)選地，所述預先計算的增益kTe為：kTe=-(|d|_+S)，其中S為正小常數，d為 轉速控制器的外部干擾量。
[0016] 優(yōu)選地，所述連續(xù)分量計算模塊中的連續(xù)分量Traq計算公式為：
[0017]
【主權項】
1. 一種電機的轉速控制器，其特征在于，所述電機的轉速控制器包括： 檢測模塊，用于檢測電機當前的轉速； 開關分量計算模塊，用于根據所述電機當前的轉速、電機的目標轉速、預先計算的外部 擾動量，計算獲得轉速控制器的開關分量； 連續(xù)分量計算模塊，用于根據預設的公式計算獲得轉速控制器的連續(xù)分量； 轉矩輸出模塊，用于計算所述轉速控制器的開關分量和連續(xù)分量的和，獲得電機的電 磁參考轉矩，并輸出該電磁參考轉矩。
2. 如權利要求1所述的電機的轉速控制器，其特征在于，所述開關分量計算模塊包括： 干擾獲取單元，用于獲取轉速控制器的目標轉速及所述檢測模塊所檢測的電機轉速， 計算所述電機轉速及目標轉速的誤差X ; 滑模面獲得單元，用于根據所述電機轉速及目標轉速的誤差X，生成轉速控制器的滑模 面s ; 符號處理單元，用于對所述滑模面S進行符號處理，以對所述滑模面S添加符號； 增益處理單元，用于將添加符號后的滑模面S與預先計算的增益進行處理，獲得轉速 控制器的開關分量。
3. 如權利要求2所述的電機的轉速控制器，其特征在于，所述預先計算的增益k 為： kTe=-(|d|max+S)，其中δ為正小常數，d為轉速控制器的外部干擾量。
4. 如權利要求1所述的電機的轉速控制器，其特征在于，所述連續(xù)分量計算模塊中的 連續(xù)分量!；％計算公式為：
其中，為粘滯系數額定值；Jn為機械慣量額定值；T1n為負載轉矩額定值；^為預設的 常數；ω?為目標轉速；X "為當前轉速與目標轉速之間的誤差。
5. -種電機的轉速控制方法，其特征在于，所述電機的轉速控制方法包括以下步驟： 檢測電機當前的轉速； 根據所述電機當前的轉速、電機的目標轉速及預先計算的外部擾動量，計算獲得該轉 速控制器的開關分量； 根據預設的公式計算獲得轉速控制器的連續(xù)分量； 計算所述轉速控制器的開關分量和連續(xù)分量的和，獲得電機電磁參考轉矩，并輸出該 參考轉矩。
6. 如權利要求5所述的電機的轉速控制方法，其特征在于，所述根據所述電機當前 的轉速、電機的目標轉速及預先計算的外部擾動量，計算獲得該轉速控制器的開關分量包 括： 獲取轉速控制器的目標轉速及所述檢測模塊所檢測的電機轉速，計算所述電機轉速及 目標轉速的誤差X ; 根據所述電機轉速及目標轉速的誤差X，生成轉速控制器的滑模面s ; 對所述滑模面s進行符號處理，以對所述滑模面s添加符號； 將添加符號后的滑模面S與預先計算的增益進行處理，獲得轉速控制器的開關分量。
7. 如權利要求6所述的電機的轉速控制方法，其特征在于，所述預先計算的增為： kTe=-(|d|max+5)，其中δ為正小常數，d為預先設置的電機轉速控制器的外部擾動量。
8. 如權利要求5所述的電機的轉速控制方法，其特征在于，所述連續(xù)分量T 的計算公 式為：
其中，為粘滯系數額定值；Jn為機械慣量額定值；T1n為負載轉矩額定值；^為預設的 常數；ω?為目標轉速；X "為當前轉速與目標轉速之間的誤差。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電機的轉速控制器，包括：檢測模塊，用于檢測電機當前的轉速；開關分量計算模塊，用于根據所述電機當前的轉速、電機的目標轉速、預先計算的外部擾動量，計算獲得轉速控制器的開關分量；連續(xù)分量計算模塊，用于根據預設的公式計算獲得轉速控制器的連續(xù)分量；轉矩輸出模塊，用于計算所述轉速控制器的開關分量和連續(xù)分量的和，獲得電機的電磁參考轉矩，并輸出該電磁參考轉矩。本發(fā)明還公開了一種電機的轉速控制方法。本發(fā)明使得該轉速控制器具有傳統(tǒng)的變結構控制器更寬的帶寬，而且對參數或外部擾動魯棒性強。
【IPC分類】H02P6-08
【公開號】CN104539200
【申請?zhí)枴緾N201410728253
【發(fā)明人】肖有文
【申請人】廣東美的制冷設備有限公司, 美的集團股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月3日