[发明专利]基于广义积分器的永磁同步电机无速度控制方法及系统在审
| 申请号： | 201810106508.8 | 申请日： | 2018-02-02 |
| 公开（公告）号： | CN108306569A | 公开（公告）日： | 2018-07-20 |
| 发明（设计）人： | 徐伟;蒋亚杰;刘毅 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | H02P21/26 | 分类号： | H02P21/26;H02P21/14;H02P6/18;H02P21/18 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 廖盈春;李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 永磁同步电机 轴坐标系 反电动势 积分器 电机 等效电流 等效电压 三相电流 三相电压 速度控制 转子磁链 无速度传感器控制 参数鲁棒性 电机转速 交流分量 稳态控制 直流分量 转子位置 自动消除 三阶 驱动 | ||
1.一种基于广义积分器的永磁同步电机无速度控制方法，其特征在于，包括：
(1)获取永磁同步电机的三相电压和三相电流，对永磁同步电机的三相电压和三相电流进行Clark变换，得到永磁同步电机在αβ轴坐标系下的等效电压和等效电流；
(2)根据αβ轴坐标系下的等效电压和等效电流得到αβ轴坐标系下的电机反电动势；
(3)将αβ轴坐标系下的电机反电动势带入三阶广义积分器，自动消除电机反电动势中的直流分量和交流分量，得到αβ轴坐标系下的转子磁链；
(4)基于αβ轴坐标系下的转子磁链，提取转子位置和电机转速，基于转子位置和电机转速，得到永磁同步电机的三相输入电压，以驱动永磁同步电机运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述αβ轴坐标系下的电机反电动势为：其中，eα和eβ表示αβ轴坐标系下的电机反电动势，Rs为电机定子电阻，uα和uβ表示永磁同步电机在αβ轴坐标系下的等效电压，iα和iβ表示永磁同步电机在αβ轴坐标系下的等效电流。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述观测出的αβ轴坐标系下转子磁链为：
其中，和为αβ轴坐标系下观测出的转子磁链，s为拉普拉斯算子，k、k0为三阶广义积分器的设计参数，ω'为三阶广义积分器输入的基波频率，L为永磁同步电机电感。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(4)包括：
将αβ轴坐标系下的转子磁链相除求反正切，得到转子位置
对转子位置求微分得到电机转速
基于转子位置和电机转速得到永磁同步电机的三相输入电压，以驱动永磁同步电机运行。
5.一种基于广义积分器的永磁同步电机无速度控制系统，其特征在于，包括：
Clark变换模块，用于对永磁同步电机的三相电压和三相电流进行Clark变换，得到永磁同步电机在αβ轴坐标系下的等效电压和等效电流；
三阶广义积分器，用于根据αβ轴坐标系下的等效电压和等效电流得到αβ轴坐标系下的电机反电动势，自动消除电机反电动势中的直流分量和交流分量，得到αβ轴坐标系下的转子磁链；
转子位置和转速计算模块，用于基于αβ轴坐标系下的转子磁链，提取转子位置和电机转速；
控制模块，用于基于转子位置和电机转速，得到永磁同步电机的三相输入电压，以驱动永磁同步电机运行。
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