一种电流预测进行补偿的方法与流程

1.本发明涉及死区补偿技术领域，尤其涉及一种电流预测进行补偿的方法。


背景技术：

2.空间电压矢量调制(svpwm)易于数字化实现，被广泛地应用于变频器的三相逆变器的控制中。空间电压矢量调制的基本策略是:运用逆变器的6个有效电压空间矢量与2个零矢量在每个控制周期里合成所需要的空间电压矢量,从而决定在该控制周期里的逆变器的开关状态。为防止逆变器的桥臂发生“直通”,设置“死区”时间是必要的。死区的存在必然使逆变器的输出电压波形产生失真,谐波含量增高。在变频器驱动电机低速运行时,转矩脉动加剧,带负载能力下降,死区效应是主要原因之一，为此，我们提出了一种电流预测进行补偿的方法来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电流预测进行补偿的方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种电流预测进行补偿的方法，包括以下步骤：
6.s1、在变频器运行时，利用传感器实时采样电机三相定子电流信号ia2、ib2、ic2；记录上一个pwm周期电机三相定子电流信号ia0、ib0、ic0，及记录上一个pwm周期pwm开关时刻电机三相定子电流信号ia1、ib1、ic1；
7.s2、利用步骤一各个时刻电机三相定子电流信号，计算得到电机转子的电角度θr和电角速度ωr；
8.s3、利用步骤二中电机转子的电角度θr和电角速度ωr，可计算出下一个pwm周期电机三相定子电流信号ia3、ib3、ic3，并计算出三相各个时刻补偿电压，va3、vb3、vc3、va0、vb0、vc0、va1、vb1、vc1,并认为下一pwm周期pwm开关时刻补偿电压va4＝va3 (va0-va1)，vb4＝vb3 (vb0-vb1)，vc4＝vc3 (vc0-vc1)；
9.s4、利用步骤三中电压补偿值va4、vb4、vc4，将va4、vb4、vc4进行clarke变换，得到两相静止dq坐标系下的电压补偿值vd、vq，将vd、vq加到dq坐标系下的定子电压矢量上，得到新的定子电压矢量，利用svpwm方法得到逆变器的pwm控制信号，实现对电机的电流预测控制。
10.优选地，所述s4中的svpwm方法是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波,能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。
11.优选地，所述s1中的pwm的周期就是arr寄存器值与psc寄存器值相乘得来。
12.在本发明中，步骤一：在变频器运行时，利用传感器实时采样电机三相定子电流信号ia2、ib2、ic2；记录上一个pwm周期电机三相定子电流信号ia0、ib0、ic0，及记录上一个pwm周期pwm开关时刻电机三相定子电流信号ia1、ib1、ic1；
13.步骤二：利用步骤一各个时刻电机三相定子电流信号，计算得到电机转子的电角度θr和电角速度ωr；
14.步骤三：利用步骤二中电机转子的电角度θr和电角速度ωr，可计算出下一个pwm周期电机三相定子电流信号ia3、ib3、ic3，并计算出三相各个时刻补偿电压，va3、vb3、vc3、va0、vb0、vc0、va1、vb1、vc1,并认为下一pwm周期pwm开关时刻补偿电压va4＝va3 (va0-va1)，vb4＝vb3 (vb0-vb1)，vc4＝vc3 (vc0-vc1)；
15.步骤四：利用步骤三中电压补偿值va4、vb4、vc4，将va4、vb4、vc4进行clarke变换，得到两相静止dq坐标系下的电压补偿值vd、vq，将vd、vq加到dq坐标系下的定子电压矢量上，得到新的定子电压矢量，利用svpwm方法得到逆变器的pwm控制信号，实现对电机的电流预测控制。
16.综上所述，本发明根据空间矢量调制策略决定的逆变器开关的状态和逆变器的工作电流来预测输出下一pwm周期的输出电压,从而能对参考空间电压矢量进行校正,得到补偿了死区效应的校正的空间电压矢量。该方法的主要的优点是仅通过对控制软件进行修改即可实现,不需要附加任何硬件。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种电流预测进行补偿的方法的未补偿电流波形图；
18.图2为本发明提出的一种电流预测进行补偿的方法的电流预测控制后的电流和电压波形图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.参照图1-2，一种电流预测进行补偿的方法，包括以下步骤：
21.s1、在变频器运行时，利用传感器实时采样电机三相定子电流信号ia2、ib2、ic2；记录上一个pwm周期电机三相定子电流信号ia0、ib0、ic0，及记录上一个pwm周期pwm开关时刻电机三相定子电流信号ia1、ib1、ic1，pwm的周期就是arr寄存器值与psc寄存器值相乘得来；
22.s2、利用步骤一各个时刻电机三相定子电流信号，计算得到电机转子的电角度θr和电角速度ωr；
23.s3、利用步骤二中电机转子的电角度θr和电角速度ωr，可计算出下一个pwm周期电机三相定子电流信号ia3、ib3、ic3，并计算出三相各个时刻补偿电压，va3、vb3、vc3、va0、vb0、vc0、va1、vb1、vc1,并认为下一pwm周期pwm开关时刻补偿电压va4＝va3 (va0-va1)，vb4＝vb3 (vb0-vb1)，vc4＝vc3 (vc0-vc1)；
24.s4、利用步骤三中电压补偿值va4、vb4、vc4，将va4、vb4、vc4进行clarke变换，得到两相静止dq坐标系下的电压补偿值vd、vq，将vd、vq加到dq坐标系下的定子电压矢量上，得到新的定子电压矢量，利用svpwm方法得到逆变器的pwm控制信号，svpwm方法是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波,能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形，实现对电机的电流预测控制。
25.在本发明中，步骤一：在变频器运行时，利用传感器实时采样电机三相定子电流信号ia2、ib2、ic2；记录上一个pwm周期电机三相定子电流信号ia0、ib0、ic0，及记录上一个pwm周期pwm开关时刻电机三相定子电流信号ia1、ib1、ic1；
26.步骤二：利用步骤一各个时刻电机三相定子电流信号，计算得到电机转子的电角度θr和电角速度ωr；
27.步骤三：利用步骤二中电机转子的电角度θr和电角速度ωr，可计算出下一个pwm周期电机三相定子电流信号ia3、ib3、ic3，并计算出三相各个时刻补偿电压，va3、vb3、vc3、va0、vb0、vc0、va1、vb1、vc1,并认为下一pwm周期pwm开关时刻补偿电压va4＝va3 (va0-va1)，vb4＝vb3 (vb0-vb1)，vc4＝vc3 (vc0-vc1)；
28.步骤四：利用步骤三中电压补偿值va4、vb4、vc4，将va4、vb4、vc4进行clarke变换，得到两相静止dq坐标系下的电压补偿值vd、vq，将vd、vq加到dq坐标系下的定子电压矢量上，得到新的定子电压矢量，利用svpwm方法得到逆变器的pwm控制信号，从而实现对电机的电流预测控制。
29.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。