本发明公开了一种基于惯性环节滤波的高速永磁同步电机控制方法，属于永磁同步电机控制领域。
背景技术：
1、对于高速永磁同步电机而言，高精度、低纹波、高能效、高可靠性、轻量化、集成化驱动系统是发挥其自身固有优势关键。现有的永磁同步电机大多采用磁场定向控制(foc)策略和svpwm调制算法。由于采用数字控制，不可避免会产生控制延迟。受功率器件限制，逆变系统开关频率有限，在高速状态下载频比较低，控制延迟会降低控制系统稳定性，还可能会导致系统失稳，如何对控制延迟进行分析和抑制成为高速永磁同步电机研究的主要问题之一。
2、控制延迟主要包括数字控制引起的一拍延迟和pwm单元零阶保持(zoh)效应引起半拍延迟，总控制延迟为1.5ts。目前文献中对于控制延迟有较为全面的分析，建立了考虑控制延迟的电流环模型。分析得到控制延迟在dq坐标系下表现为一个附加交叉耦合项和两个时间延迟环节。目前文献中针对附加交叉耦合项问题常用方法可分为电流调节器改进设计和控制延迟主动补偿两类。现有改进的电流调节器理论推导繁琐，结构较复杂；控制延迟主动补偿结构较为简单，但抗负载扰动能力较弱。本专利提出的目的是提出一种结构简单，可以消除附加交叉耦合项对电流环pi参数影响，扩大高速永磁同步电机稳定运行速域，抗负载扰动能力好的高速永磁同步电机控制方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种可以消除附加交叉耦合项对电流环pi参数影响的高速永磁同步电机控制方法，通过合理配置惯性环节参数降低电流环阶数，可以消除附加交叉耦合项对电流环pi参数影响，扩大高速永磁同步电机稳定运行速域；同时采用惯性环节对iq′进行滤波，能提高永磁同步电机抗负载扰动的能力。
2、本发明为实现上述目的采用了如下的技术方案：
3、一种基于惯性环节滤波的高速永磁同步电机控制方法，其特征在于包括如下步骤：
4、步骤1)，采集永磁同步电机的转速得到速度误差信号ne，经过pi控制器得到q轴的指令电流iq′；
5、步骤2)，采用惯性环节对iq′进行滤波得到q轴pi控制器的指令值iq*；
6、步骤3)，采集永磁同步电机的三相电流iabc和位置信号θ，对三相电流进行park变换后，获得永磁同步电机定子在两相静止坐标系下d和q轴的电流id和iq；
7、步骤4)，取d轴pi控制器指令值id*为0，将id*与id作差后输入电流环pi控制器得到电压ud，将iq*与iq作差后输入电流环pi控制器得到电压uq；
8、步骤5)，利用θ对ud、uq进行变换，获得两相旋转坐标系下α和β轴的电压uα和uβ；根据uα和uβ调制得到三相方波占空比，控制永磁同步电机的电流，进而控制其力矩。
9、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
10、(1)控制延迟导致的附加交叉耦合不再限制pi控制器的参数调节，电机稳定运行的最高转速得到提高；
11、(2)惯性环节同时作为低通滤波器，滤除了q轴的指令电流iq′中的高频分量，提高了系统抗负载扰动的能力。
12、(3)相对于现有的控制延迟抑制方法，本发明相对于原系统的改动较少，控制结构简单，控制灵活。
1.一种基于惯性环节滤波的高速永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高速永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述步骤4中d轴和q轴的电流环pi控制器选取一致的参数，其参数整定：
3.根据权利要求1所述的高速永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述步骤2中惯性环节参数的整定：
4.根据权利要求1所述的高速永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述步骤2中惯性环节同时作为低通滤波器，有滤除q轴电流指令值iq′中的高频分量的作用。