电压闭环弱磁控制方法

电机采用矢量控制运行时，输入电压会随着转速的升高而变大，当输入电压达到最大值后，如果转速还要继续升高，就需要进行弱磁控制，否则电机无法产生足够力矩，保证电机转速继续升高。

电压闭环弱磁控制是常用的弱磁控制方法。电压闭环控制一般将可输入的最大电压作为给值，实际输出电压为反馈值，将两者差值经过PI调节器的输出叠加到励磁电流id给定值上，作为新的励磁电流给定。常规的电压闭环弱磁控制算法如下图所示。当电机输入电压达到最大值后，弱磁控制算法会调节励磁电流给定值，使电机输入电压维持在最大值附近。

在实际使用时，电压闭环弱磁控制需要对PI调节器的比例系数Kp和积分系数Ki进行调节，其调节往往比较繁琐，往往不能使弱磁效果达到最优，设置不合理的时候，还会导致电机运行不稳定。如果能够像电流环参数一样可以根据电机参数计算出来，就可以大大降低调试难度，而且可以保证弱磁控制达到预期的性能。

常规电压闭环弱磁控制算法中，被控量电压有效值U与控制量励磁电流id给定值之间，并不是线性关系，这就导致PI调节器参数的无法按照线系统性的理论进行设计。为了解决这个问题，不再使用电压有效值作为被控量，而是设计了一个与励磁电流id给定值存在线性关系的变量U'作为被控量，这样就可以根据线性系统理论设计PI参数，然后通过对U'的控制，间接实现对电压有效值U的控制，如下图所示。

采样新设计的电压闭环弱磁控制方法，可以根据电机参数计算出合适的PI调节器参数，从而使弱磁控制达到预期的性能。同时，大大减少了调试的工作量，具有非常高的实用价值。