技术摘要：
本发明的一种高带宽电流环数字化控制方法及系统，可解决现有的电流环控制技术动态响应慢、稳定性差的技术问题。包括通过模数转换器对电机的三相电流进行快速采样，同时对采集的电流进行补偿；对采样的三相电流通过坐标变化，将静止的三相坐标系下的电流变换为静止的两  全部
背景技术：
电机的电流环控制在伺服闭环控制中起着非常重要的作用，控制律设计的好坏决 定了对电机的控制效果，电流环相对速度环和位置环来说，控制的好坏更能体现被控对象 的品质，因此在控制律设计的过程中，充分考虑电机的特性及环路的控制方式及控制目标， 找到影响控制设计的因素，如电机的电阻、电感、控制频率、反电动势常数等。 现有的电流环控制技术存在的缺陷有：(1)现有的基于模型的算法太复杂，耗资 源，动态响应慢、稳定性差；(2)传统的PID算法未能利用被控对象信息，导致准确性和快速 性较差。
技术实现要素：
本发明提出的一种高带宽电流环数字化控制方法及系统，可解决现有的电流环控 制技术动态响应慢、稳定性差的技术问题。 为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案： 一种高带宽电流环数字化控制方法，包括： 步骤1)采集电机三相电流：通过模数转换器对电机的三相电流进行快速采样，同 时对采集的电流进行补偿； 步骤2)Clark变换：对采样的三相电流通过坐标变化，将静止的三相坐标系下的电 流变换为静止的两相坐标电流信号； 步骤3)PARK变换：进一步将两相静止坐标系下的电流信号变换为旋转正交坐标系 (d、q)下的电流信号，实现励磁和控制的解耦； 步骤4)计算电机相关参数； 步骤5)模型算法的设计：针对电机当前的模型的参数对控制算法进行设计，该算 法除了考虑电机电流控制的精度外，另外还考虑动态响应特性； 步骤6)PARK反变换：将计算出的电压值从正交旋转坐标系下变换至两相静止的坐 标系下； 步骤7)扇区计算及标幺化； 步骤8)驱动管子的导通时间计算； 进一步的，所述步骤4)电机的相关参数包括：确定电机转子机械速度θspd、电感L、 磁链 电阻R、控制频率f、极对数P、反电动势常数kv及直流母线电压U；其中： 6 CN 111555688 A 说　明　书 2/6 页 其中θelec为电机转子的电速度。 进一步的，所述步骤5)具体计算原理如下： 反馈控制率模型补偿项的计算： 其中iqfdb、θspd、idfdb分别为q轴电流分量、转子的电角速度及d轴电流分量。 前馈控制补偿项计算： u2＝L×f×0.666， 及反馈误差控制项计算： u3＝R×eq_now L×f×0.666×iqin×Khis 其中eq_now、Khis分别为当前的q轴电流分量误差和控制系数。 另一方面，本发明还公开一种高带宽电流环数字化控制系统，包括以下单元： 电流采样单元，用于通过模数转换器对电机的三相电流进行快速采样，同时对采 集的电流进行补偿； 电流坐标转化单元，用于对采样的三相电流通过坐标变化，将静止的三相坐标系 下的电流变换为静止的两相坐标电流信号； 电流信号变换单元，用于将两相静止坐标系下的电流信号变换为旋转正交坐标系 (d、q)下的电流信号，实现励磁和控制的解耦； 电机参数确定单元，用于计算并确定电机相关参数； 控制模块单元，用于基于电机相关参数对控制算法进行设计； 电压值处理单元，用于将计算出的电压值从正交旋转坐标系下变换至两相静止的 坐标系下； 扇区处理单元，用于对扇区计算及标幺化； 驱动管子的导通时间确定单元，用于将驱动管子的导通时间计算。 由上述技术方案可知，本发明的高带宽电流环数字化控制方法具有以下有益效 果： 综合考虑电机的模型，在控制律中引入电机的关键参数及前馈补偿，显著提高了 电流环的响应速度；同时引入反馈误差补偿项，增加环路的稳定性和准确性，使得电流的控 制在不影响电流控制精度的前提下，提高环路的响应能力，因此增加的系统的带宽。 附图说明 图1为本发明方法的步骤流程图； 图2为本发明算法实现部分步骤流程图。