永磁电机MTPA控制
永磁电机MTPA控制
写在前面
之前写过永磁电机的转矩控制,这种控制的优点是比较容易实现,只要办到d轴电流等于0就可以了。但是这种控制不能得到最大的电磁转矩,他把磁阻转矩给浪费掉了。
之前推过PMSM的转矩表达式
第一项是永磁体的磁链与q轴电流产生的转矩,第二项是由凸极效应产生的磁阻转矩。
所以我们要找一种新的控制方式来获得最大的转矩效率,虽然这样导致的结果是功率因数降低,但是有得必有失,要想在重载条件下运行,转矩电流比的提升是必不可少的。
MTPA就应运而生了,他追求的是转矩与电流的比值最大,这样不仅可以带重载,也可以在相同负载下电流更小。
数学推导
最近在准备考研,又重新熟悉了一下高数,这样我就现学现用,利用拉格朗日乘值法求这个二元函数的极值。
约束条件
辅助函数就是这样
F对id iq λ分别求偏导数得到
解上面这个三元一次方程组,可以得到
q轴电流又与电磁转矩有关,就可以算出q轴电流了
仿真实现
FOC控制大同小异,都是通过PI控制保证定子电流的dq轴分量保持在一个给定的值,主要问题在通过怎么样一个算法来求出dq轴电流的参考值
simulink还是可以很方便的求得参考值的
上面那个表达式可以化成
直接搭一个模块来求得表达式,实际中当然不可能这样算,查表永远是最快的,以后要好好学学数据结构,怎么优化这些嵌入式算法。
总的仿真图