永磁同步电机死区补偿

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@小白创作中心

永磁同步电机死区补偿

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/qq_28149763/article/details/137124552

电机电压的实际值较难获取，通常在参数辨识算法中所用到的d、q 轴电压为矢量控制输出的参考值，而不是测量得到的实际值。但是在实际情况中一定会存在死区效应导致d、q 轴电压的参考值和实际值不符，如果继续将有偏差的d、q 轴电压的参考值用于参数辨识，会对算法造成很大的影响。因此，对偏差电压进行有效的修正是提高系统参数辨识准确度的关键。

1、前言

电机电压的实际值较难获取，通常在参数辨识算法中所用到的d、q 轴电压为矢量控制输出的参考值，而不是测量得到的实际值。但是在实际情况中一定会存在死区效应导致d、q 轴电压的参考值和实际值不符，如果继续将有偏差的d、q 轴电压的参考值用于参数辨识，会对算法造成很大的影响。因此，对偏差电压进行有效的修正是提高系统参数辨识准确度的关键。

2、逆变器死区影响分析

3、逆变器死区补偿

补偿方法有相补偿法、电流反馈平均电压补偿法以及坐标变换补偿法。

三种补偿方法的本质是一样的。在具体实施上，相补偿法和电流反馈平均电压补偿法的最终目标一致：

相补偿法的着眼点是理想脉宽、通过直接修改脉宽来达到对输出电压的补偿；而电流反馈平均电压补偿法的着眼点是理想输出电压，对实际电压做补偿。由PWM 的伏秒面积等效原理可知，两者效果相同。

坐标变换补偿法通过对电流进行坐标变换和低通滤波，有效地解决了电流过零点检测困难这一问题，由于对电流进行低通滤波是在直流情况下进行的，不会对幅值和相位产生影响，同时避免了高次谐波对电流的影响，提高了死区补偿的精度。

综上所述，相补偿法、电流反馈平均电压补偿法以及坐标变换补偿法都属于前馈模式的软件补偿方法，算法简单、并且不需要额外添加硬件。

3.1 补偿方法确定（电流反馈平均电压补偿法）

3.2 电流极性检测方法（电流矢量法）

4、死区补偿simulink仿真

4.1 模型总览

模型下载地址：永磁同步电机死区补偿simulink仿真模型

4.2 电机参数及系统参数

Vdc=24;
Ts=0.0001;
Rs=0.6;
Ld=1.4e-3;
Lq=1.4e-3;
flux=0.034182;
J=1.1e-5;
B=1e-3;
pole=1;
fx=0.02;
DeadTime=8e-6;
speed_kp=0.028885;
speed_ki=3.8891;
speed_Ba=0.00093819;

4.3 死区补偿模块

0-0.3s未做死区补偿，0.3s后做死区补偿。方便对比效果。

4.4 电流极性检测

function [Uma,Umb,Umc] = fcn(theta,Td,Ts,u)
%定义变量
ia=0;
ib=0;
ic=0;
%扇区4
if (theta>=11*pi/6) || (theta<pi/6)
    ia=1;
    ib=-1;
    ic=-1;
elseif theta>=pi/6 && theta<pi/2
    ia=1;
    ib=1;
    ic=-1;
elseif theta>=pi/2 && theta<5*pi/6
    ia=-1;
    ib=1;
    ic=-1;
elseif theta>=5*pi/6 && theta<7*pi/6
    ia=-1;
    ib=1;
    ic=1;
elseif theta>=7*pi/6 && theta<3*pi/2
    ia=-1;
    ib=-1;
    ic=1;
elseif theta>=3*pi/2 && theta<11*pi/6
    ia=1;
    ib=-1;
    ic=1;
end
Uma=2*Td*u*sign(ia)/Ts;
Umb=2*Td*u*sign(ib)/Ts;
Umc=2*Td*u*sign(ic)/Ts;