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申请/专利权人：南京邮电大学

摘要：本发明涉及一种永磁三相交流电机及其负载的模拟装置及控制方法，采集电机驱动器的三相输出端口线电压和三相电流，在三相坐标系下，比较模拟目标电机电压方程和电机模拟器主电路电压方程，根据电机模拟器与实际电机电流变化率相等，得到电机模拟器的三相端口相电压，根据实际电流与参考电流的差值，对上述电压进行补偿，得到的参考电压。参考电压经过控制单元调制后生成的开关信号输入至功率模块，使电机模拟器的端口电压电流特性与模拟目标电机的端口电压电流特性一致。建立模拟目标电机的转矩方程和运动方程，将模拟目标电机的电角度信息输入到位置传感器模拟模块转换为位置传感器模拟信号并输出至电机驱动器，从而实现对位置传感器的模拟，复现模拟目标电机的运行特性。

主权项：1.一种永磁三相交流电机及其负载的模拟装置的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1、输入模拟目标电机及滤波器参数：在模拟侧控制器中输入目标电机类型、模拟目标电机参数、负载转矩模型及滤波电路参数；步骤S2、模拟系统采样：利用电压传感器采集电机驱动器的三相输入端口线电压uab、ubc和uca，利用电流传感器采集电机模拟器的主电路三相电流ia、ib和ic；步骤S3、计算模拟目标电机三相反电动势：将电机模拟器的主电路三相电流ia、ib和ic输入至模拟侧控制器，在模拟目标电机模型解算单元角度信息计算模块中，将ia、ib和ic输入转矩计算模块，将计算出的转矩Te输入至运动方程，再根据模拟目标电机参数和负载转矩计算出模拟目标电机机械角速度ω和电角度，再由ω计算得出模拟目标电机的三相反电动势ex；步骤S4、实时解算模拟目标电机电流：将电机驱动器的三相输出端口线电压uab、ubc和uca输入至模拟侧控制器，将三相反电动势ea、eb和ec输入模拟目标电机模型解算单元电流实时解算模块中，根据电机电压方程由端口线电压uab、ubc和uca以及反电动势ex获取模拟目标电机的电流ixref；步骤S5、计算模拟目标电机电流变化率：将电机驱动器的三相输出端口线电压uab、ubc和uca以及电机模拟器的主电路电流ix输入至模拟侧控制器，将三相反电动势ex输入模拟侧控制器参考电压计算单元中，根据模拟目标电机电压方程由端口线电压uab、ubc和uca、主电路电流ix以及反电动势ex获取模拟目标电机的电流变化率dixdt；步骤S6、计算理想状态模拟器输出相电压，在模拟侧控制器中，根据目标电机类型、模拟目标电机参数、滤波电路参数、电机驱动器的三相输出端口线电压uab、ubc、uca、电机模拟器的主电路电流ix，比较模拟目标电机电压方程和电机模拟器主电路电压方程，基于电流变化率dixdt相同，计算电机模拟器的三相参考电压ux*；步骤S7、计算模拟器输出相电压补偿项，考虑控制误差，根据模拟目标电机三相电流ixref与主电路电流ix差值，对前述步骤中计算所得电压进行补偿，计算电压补偿项uxcomp，进而得到电机模拟器三相相电压uuN、uvN、uwN；步骤S8、生成开关信号：将三相相电压uuN、uvN和uwN输入到控制单元产生开关信号，再将开关信号输入至功率模块，使电机模拟器的端口电压电流特性与模拟目标电机的端口电压电流特性一致；步骤S9、所述电机模拟器位置信息反馈到电机侧控制器：在模拟侧控制器中，通过位置传感器模拟模块，将获取的模拟目标电机的电角度信息转换为位置传感器模拟信号，并将位置传感器模拟信号输出至电机驱动器，以实现电机驱动器对模拟目标电机的实时控制。

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