从工程经验角度分析直流无刷电机FOC控制(七)滞环控制

📅 2026/7/7 1:21:09
从工程经验角度分析直流无刷电机FOC控制(七)滞环控制
1.FOC有几种对于电压源逆变器供电的控制系统电流环的控制可以简单地分为静止坐标系下的电流控制以及同步旋转坐标系下的电流控制。对于旋转坐标系下的电流控制目前常用的是滞环电流控制和PI 电流控制。很多人会误以为FOC PI SVPWM其实这是一个误区。准确来说FOCField Oriented Control磁场定向控制是一种控制思想而不是一种固定的控制器结构。判断是不是FOC主要看有没有下面这几个步骤① 坐标变换Park/Clarke② d轴和q轴解耦③ 电角度参与控制FOC主要有两种类型第一种电压型FOC最常见也就是PI SVPWMST、TI、英飞凌……几乎所有主流芯片和方案FOC都是这种。传统FOC速度PI → 电流PI → SVPWM → 逆变器。第二种电流型FOC这里没有SVPWM。而是Hysteresis Current ControlHCC所以它叫Current-Controlled FOC或者FOC with Hysteresis Current Control滞环FOC速度PI → 滞环电流控制器 → 逆变器。但是因为它有一个很大的缺点滞环控制的PWM频率不是固定的。例如负载小时8KHz的频率负载大时20KHz的频率高速时甚至30KHz,的频率所以频率一直变化。这样会带来一些问题MOS开关损耗不好计算硬件电路EMI不好设计电流采样时间不好安排MCU实时性要求高2.滞环控制原理在电压源逆变器中滞环电流控制提供了一种控制瞬态电流输出的方法。其基本思想是将电流给定信号与检测到的逆变器实际输出电流信号相比较若实际电流值大于给定值则通过改变逆变器的开关状态使之减小反之增大。这样实际电流围绕给定电流波形作锯齿状变化并将偏差限制在一定范围内。因此采用滞环电流控制的逆变器系统包括转速控制环和一个采用Bang-Ba ng 控制滞环控制的电流闭环这将加快动态调节和抑制环内扰动而且这种电流控制方法简单且不依赖于电机参数鲁棒性好。其缺点在于 逆变器的开关频率随着电机运行状况的不同而发生变化其变化范围非常大运行不规则输出电流波形脉动较大并且这些变化都会带来噪声。虽然可以利用引人频率锁定环节或改用同步开关型的数字实现方法来克服上述缺点但是实现起来比较复杂。实际上因为三相之间的相互联系电流的纹波值可以达到两倍的滞环大小。所以滞环电流控制器Hysteresis Current ControllerHCC替代了传统FOC中的电流PI调节器和SVPWM模块实现了电流闭环控制。滞环控制器既承担了电流PI的作用又承担了SVPWM的部分作用。3.滞环控制Simulink仿真模型解析