[发明专利]基于MRAC观测器的永磁同步电机无速度传感器控制方法

权利要求书

1.一种基于MRAC观测器的永磁同步电机无速度传感器控制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：将基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块接入到永磁体同步电机调速系统上，代替机械编码器；

步骤2：检测永磁同步电机三相定子电流ia、ib、ic并将检测得到的三相定子电流ia、ib、ic输入到CLARK变换模块，经CLARK变换模块变换得到两相静止坐标系下的定子电流iα和iβ；

步骤3：将两相静止坐标系下的定子电流iα和iβ输入PARK变换模块，经PARK变换模块变换得到两相旋转坐标系下的定子电流id和iq；

步骤4：将两相旋转坐标系下的定子电流id和iq分别输入到两个电流环PI控制器，然后将两相旋转坐标系下的定子电流id和iq以及两个电流环PI控制器输出的d轴电压参考值ud和q轴电压参考值uq输入到基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块中；

步骤5：基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器对输入数据进行处理，得到估计的电机转速和转子角度位置

步骤6：将估计得到的电机转速和速度给定值作差之后输入转速环PI控制器中，得到q轴电流参考值iq*；

步骤7：将步骤6得到的q轴电流参考值iq*和步骤3得到的定子电流iq做差之后输入到一个电流环PI控制器中，得到q轴电压参考值uq，同时将d轴电流参考值id*＝0和步骤3得到的定子电流id作差输入到另一个电流环PI控制器中，得到d轴电压参考值ud；

步骤8：将步骤7得到的d轴和q轴的电压参考值ud和uq输入到IPARK变换模块中，变换得到两相静止坐标系下电压参考值uα和uβ；

步骤9：将步骤8得到的两相静止坐标系下电压参考值uα和uβ输入到SVPWM调制模块中，进而生成SVPWM波对逆变器进行驱动，逆变器输出对应频率的三相正弦交流电，实现对永磁同步电机的驱动控制。

2.根据权利要求1所述基于MRAC观测器的永磁同步电机无速度传感器控制方法，其特征在于：所述步骤1的具体接入方法为：所述基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块输入端与PARK变换模块输出的两相旋转坐标系下的定子电流id和iq、两个电流环PI控制器输出的d轴和q轴的电压参考值ud和uq相连接，基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块输出的电机转速与速度给定值作差之后输入到转速环PI控制器，基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器模块输出的转子角度位置输入到PARK模块和IPARK模块上。

3.根据权利要求1所述基于MRAC观测器的永磁同步电机无速度传感器控制方法，其特征在于：所述步骤5基于超螺旋滑模的模型参考自适应观测器采用下式计算电机转速和转子角度位置

其中，k₁和k₂为积分系数；sign为符号函数；s为滑模面，其表达式为：

式中，和分别是两相旋转坐标系下定子电流i_d和i_q的估计值；L是永磁同步电机的定子电感，为转子磁链系数。