[发明专利]一种无轴承异步电机转子磁链观测与转速辨识的方法

权利要求书

1.一种无轴承异步电机转子磁链观测与转速辨识的方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤1，由传感器测得三相异步电机的各相电流与电压,输入3相/2相静止坐标变換模块,得到定子电流i_s的分量i_sα和i_sβ,定子电压u_s的分量u_sα和u_sβ；

步骤2，根据实时测得的无轴承异步电机的定子电压u_s、定子电流i_s,通过改进的二阶广义积分频率自适应积分器构成磁链观测器得到转子磁链改进电压模型观测值，以观测到的电压型转子磁链作为参考值，以观测到的转子磁链电流模型求得转子磁链作为可调值，构成基于转子磁链的模型参考自适应系统；通过合适的自适应律准确辨识出无轴承异步电机实时转速；

由改进的二阶广义积分频率自适应积分器构成的磁链观测器，观测到的转子磁链电压模型ψ_r如下：

其中ψ_rα和ψ_rβ为通过改进的二阶广义频率自适应积分器得到的转子磁链ψ_r分量，u_sα和u_sβ为定子电压u_s分量，i_sα和i_sβ为定子电流分量，R_s为定子电阻，G(s)为改进的二阶广义积分频率自适应积分器中二阶积分器传递函数，σ＝1-L_m²/L_sL_r，L_m为励磁电感稳态值，L_s和L_r分别为定子、转子电感。

2.根据权利要求1所述的无轴承异步电机转子磁链观测与转速辨识的方法，其特征在于,所述的转子磁链电流模型作为可调模型，通过合适的自适应率辨识无轴承异步电机转速的过程如下：

首先，构建基于转子磁链电流模型的观测器，

其中和为转子磁链ψ_r分量，T_r＝L_m/R_r，为转子电磁时间常数，p为微分算子，是辨识得到的异步电机转速；

其次，将改进的二阶广义频率自适应积分器构成的磁链观测器得到转子磁链改进电压模型观测值ψ_rα和ψ_rβ作为参考值，和作为可调值，根据模型参考自适应法，自适应误差值按下式求得：

最后根据POPOV超稳定性原理设计合适的转速自适应率，用PI控制器等效，因此PI控制器输出的值即为测定的实时转速:

K_p，K_i为PI调节器的参数。