[发明专利]基于分数阶的电动汽车用永磁同步电机直接转矩控制系统及方法

摘要

本发明提供了一种基于分数阶的电动汽车用永磁同步电机直接转矩控制系统及方法，实现对永磁同步电机的直接转矩控制系统的速度环进行有效调节。首先检测逆变器输出的三相电流、电压和逆变器直流母线电压，经过转矩、磁链和θ计算单元，得到当前状态下的电磁转矩、定子磁链和定子磁链所处扇区θ，速度环采用的是分数阶PIλDμ控制，计算出的磁链和转矩，分别与给定磁链和经分数阶调节器输出给定转矩信号进行比较，输出当前磁链转矩误差状态，并与磁链所在扇区共同决定所要选择的电压矢量，进而确定逆变器的开关状态，控制永磁同步电机运行。本发明具有结构简单、思想新颖和响应迅速等特点，速度环中采用的分数阶PIλDμ控制具有控制范围宽、精度高、响应快等优点。

主权项

一种基于分数阶的电动汽车用永磁同步电机直接转矩控制系统，其特征在于：包括转矩磁链观测器、扇区判断单元、开关状态信号选择单元、转速检测单元、分数阶调节器、磁链滞环控制器、转矩滞环控制器、零矢量选择单元、逆变器，以及第一、第二和第三运算单元；其中，所述转矩磁链观测器通过坐标转换单元连接在永磁同步电机的输出端，所述转速检测单元连接在永磁同步电机的输出端，所述转速检测单元的输出端通过第一运算单元连接在分数阶调节器的输入端；所述转矩磁链观测器的输出端连接在所述扇区判断单元的输入端，所述扇区判断单元的输出端连接所述开关状态信号选择单元；所述转矩磁链观测器的输出端同时连接在第二运算单元和第三运算单元的输入端，其中，所述第二运算单元的输出端连接在磁链滞环控制器的输入端，所述第三运算单元的输出端分别连接在转矩滞环控制器的输入端和零矢量选择单元的输入端；所述磁链滞环控制器的输出端、转矩滞环控制器的输出端以及零矢量选择单元的输出端分别连接在开关状态信号选择的输入端；所述开关状态信号选择单元的输出端通过逆变器与所述永磁同步电机的输入端相连。