北京航空航天大学学报 ›› 2017, Vol. 43 ›› Issue (1): 26-35.doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0002

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一种改进的定频数字滞环电流控制策略

邵云滨1, 付永领2, 郭建文2, 杨荣荣2   

  1. 1. 北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院, 北京 100083;
    2. 北京航空航天大学 机械工程及自动化学院, 北京 100083
  • 收稿日期:2016-01-04 出版日期:2017-01-20 发布日期:2016-06-24
  • 通讯作者: 付永领,E-mail:fuyongling@buaa.edu.cn E-mail:fuyongling@buaa.edu.cn
  • 作者简介:邵云滨,男,博士研究生。主要研究方向:电气伺服控制;付永领,男,博士,教授,博士生导师。主要研究方向:新型液压伺服系统理论与试验研究、集成机电液控伺服系统、特种机器人等。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61520106010,61327807)

An improved constant-frequency digital hysteresis current control strategy

SHAO Yunbin1, FU Yongling2, GUO Jianwen2, YANG Rongrong2   

  1. 1. School of Automation Science and Electrical Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083, China;
    2. School of Mechanical Engineering and Automation, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083, China
  • Received:2016-01-04 Online:2017-01-20 Published:2016-06-24
  • Supported by:
    National Natural Science Foundation of China (61520106010,61327807)

摘要: 针对机载电动静液作动器(EHA)用20 kW级大功率无刷直流电机,提出了一种改进的定频数字滞环电流控制策略(HCCS)。在此控制策略中,通过对PWM_ON调制模式下相电流数学模型的构建以及相应电流环控制模式的分析,对一种综合三角载波控制和滞环电流控制的混合滞环电流控制进行改进,设计了一种实现简单、控制稳定、具有过流保护功能以及功率元件开关频率有条件固定的改进的准定频滞环电流控制策略,并通过数字化处理,引入数字化规则,实现完全的定频控制。仿真和实验结果表明,此控制策略能够实现大功率无刷直流电机控制时固定的功率元件开关频率以及高频率响应,将为高性能大功率无刷直流电机高效的电流控制提供一条新路径。

关键词: 无刷直流电机, 电流控制, 滞环, 三角载波, 定频

Abstract: An improved constant-frequency digital hysteresis current control strategy (HCCS) was introduced for high-power 20 kW brushless DC motor used in airborne integrated electrical hydrostatic actuator (EHA). In this control strategy, by the modeling of phase current using PWM_ON modulation mode and analysis of different types of current control strategy, a quasi-constant-frequency HCCS with simple implementation, inherited stability and over current protection capability was designed by improving the hybrid HCCS integrating the triangular carrier based control strategy and HCCS. Furthermore, completely constant-frequency was obtained by applying digitalized implementation and digital processing rules. Simulation and experiment show that this strategy can achieve constant switch frequency of power electric component and high frequency response of current loop in high power brushless DC motor simultaneously. This will provide a new approach for the high performance control of brushless DC motor.

Key words: brushless DC motor, current control, hysteresis, triangular carrier, constant-frequency

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