软件转速追踪再启动的思想
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2022-09-01
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1. 通过 d，q 轴电流指令给定为 0，经过电流闭环调节给定电机输入一固定有序电压，将
检测到的 PMSM 三相定子电流 ia，ib，ic 进行 Clark 变化，得到两相静止坐标系下的电
流分量 iα，iβ：
1 1
1
2
2 2
3
3 3
0
2 2
a
b
c
i
i
i
i
i
a
b
é ù
é ù
- -
ê ú
é ù
ê ú
ê ú
=
ê ú
ê ú
ê ú
ë û
ê ú
ë û
ê ú
ë û
计算电流幅值
2 2
mag s s
I i i
a b
= +
，电流角度
arctan
s
cur
s
i
i
b
a
q
=
2. 根据实时计算的
mag
I
判断其是否达到设定的电流阈值
th
I
。
th
I
为电机额定电流的 5%，若
mag
I
>
th
I
, 则 再 等 一 个 控 制 周 期 后 在 计 算
1mag
I
和
1cur
q
， 计 算 电 流 角 度 增 量 为
1cur cur cur
q q q
D = -
，若
0
cur
q
D >
则电机正转，若
0
cur
q
D <
则电机反转。然后进入下一
步，否则一直执行此步骤。
3. 零电流控制：
根据 2 中电机旋转方向，由反电势、电流和磁链向量关系得到磁链初始角度
q
为：
2
2
cur
cur
p
q
q
p
q
ì
+
ï
ï
=
í
ï
-
ï
î
（正转）
（反转）
给定
* *
0, 0
d q
i i= =
，对电流进行旋转坐标系下的闭环 PI 控制，在磁过程中，电流变换角
度，也即磁链角是通过锁相环得到。
锁相环计算磁链角过程为：通过电流闭环控制得到 d 轴和 q 轴电压指令，然后用 d 轴电
压指令减去定子电阻压降得到反电势在 d 轴上的分量，通过 PI 控制器将反电势 d 轴分
量控制为 0，锁相环输出为
µ
w
，选取合适的锁相环初始值
*
w
，最终转子转速为
µ
*
w w w
= +
，对
w
积分得到磁链角度
$
q
。
当检测到的电流幅值小于设定的电流阈值
th
I
，认为零电流控制完成，此时锁相环输出即
为当前电机的转速
w
，当前反电势大小为
*2 *2
d q
E u u= +
。
4. 若反电势 E 大于设定的电压阈值
th
U
（5%额定反电势），则锁相环输出的电机转速是准确
的，因此以锁相得到的
w
和相位
q
作为初值赋给开环矢量算法切换到正常运行模式；若
反电势 E 不大于阈值
th
U
，锁相环输出的转速可能有一定偏差，此时对电流实时
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