死区补偿量产方案 电机死区补偿算法,量产方案,可直接将算法模型移植到自己的实际项目模型中,算法简单易用。 资料包括 (1)算法仿真模型 (2)算法说明、实验报告、实验数据 可用于永磁同步电机foc算法学习和死区补偿算法学习

搞过电机控制的都知道,死区效应这玩意儿简直就是FOC算法里的老赖------明明应该输出正弦波,硬是给你搞出谐波畸变。最近手头有个量产级的死区补偿方案,实测能把THD压到2%以下,直接上干货。

先看补偿策略的核心:在αβ坐标系下搞电压补偿。这法子最大的好处是不用动原有电流环结构,直接往输出电压上叠buff就行。咱们用查表法实现的时候,注意这个补偿电压的生成逻辑:
c
// 查表法核心代码
float deadtime_compensation(int sector, float i_alpha, float i_beta) {
static const float k_comp = 0.95; // 补偿系数
float sign_alpha = (i_alpha > 0) ? 1.0 : -1.0;
float sign_beta = (i_beta > 0) ? 1.0 : -1.0;
switch(sector) {
case 1: return k_comp * sign_beta;
case 2: return -k_comp * sign_alpha;
case 3: return k_comp * sign_alpha;
case 4: return -k_comp * sign_beta;
case 5: return k_comp * sign_beta;
case 6: return -k_comp * sign_alpha;
default: return 0;
}
}
这里有个骚操作------用扇区判断代替传统角度计算。实测发现,在转速超过基速30%时,这种方法比常规角度补偿法省了40%的CPU耗时。注意k_comp这个补偿系数,建议先用离线实验标定,比如在1N·m负载下扫频测试,找THD最低时的系数值。

移植时最容易翻车的是死区时间测量。教你们个野路子:把示波器探头怼到IGBT驱动信号和相电压之间,抓上升沿/下降沿的延迟差。某次在国产MCU上实测,发现标称100ns的死区实际能差出300ns,这要是不校准,补偿效果直接打五折。

看个补偿前后的对比数据:
| 工况 | 补偿前THD(%) | 补偿后THD(%) |
|---|---|---|
| 空载 | 8.7 | 1.9 |
| 半载 | 6.2 | 1.5 |
| 过载 | 9.8 | 2.3 |
有个坑得提醒:低速时(<5%额定转速)别开补偿,这时候电流纹波会反向放大。解决办法是加个转速阈值,低于阈值时切回基本FOC模式。

最后说下量产适配技巧。把补偿算法封装成独立.c/.h文件,通过宏定义选择查表法或实时计算法。某新能源车项目实测,这套方案从移植到标定只用了3人日,比传统方案省了一半时间。代码仓库里带了个Simulink模型,用Coder直接生成工程文件就能跑,注意把PWM死区时间参数改成自己硬件的实际值。

