[发明专利]考虑电气损耗的定子电流矢量定向下PMSM转矩脉动抑制方法

权利要求书

1.一种考虑电气损耗的定子电流矢量定向下PMSM转矩脉动抑制方法，所述方法为：

首先基于PMSM最小损耗数学模型推导出最小损耗条件下的定子电流约束条件：

其中：i_wdref为d轴电流有功分量；i_dref为d轴电流，L_d为定子绕组在d轴上的等效电感，R_c为等效铁耗电阻，R_s为定子电阻；i_wq为定子电流在q轴上的有功分量；n_p为转子的极对数；ψ_r为永磁体励磁空间矢量；ω_r为转子角速度；

然后根据PMSM的实际运行参数，在定子电流矢量定向下建立机组的动态数学模型：

其中：和分别为d^*轴和q^*轴的定子电压；n_p为转子的极对数；ψ_r为永磁体励磁空间矢量；ω_r为转子角速度；θ_L为q^*轴与d轴间的夹角；θ为转子转过的角度；ω_i为定子电流矢量i_s的旋转机械角速度；R_s为定子电阻；为q^*轴的定子电感；i_s为定子电流；J为转动惯量；B为粘滞系数；T_L为负载转矩，T_e为电磁转矩；

基于反推控制原理，得到PMSM各参数及电压控制方程为：

其中：i_cq为定子电流在q轴上的铁耗分量，e_w、e_i、e_ik和e_θ分别为电机速度、基波电流、k次谐波电抗和转角的跟踪误差；k_w、k_i、k_ik和k_θ为控制增益；θ_L^*为虚拟控制量；

随后基于PMSM磁共能模型下的电磁转矩方程，建立了保证转矩脉动最小化时的最优定子谐波电流约束条件：

其中：i_s0为基波电流幅值；λ₀为d轴平均磁链；I_sk为优化前k次谐波电流幅值；k为谐波次数；

基于反推控制原理，谐波控制方程为：

其中：为q^*轴的定子k次谐波电压分量；R_s为定子电阻；i_sk为定子电流k次谐波电流幅值；ψ_r为永磁体励磁空间矢量；ω_r为转子角速度；为q^*轴的定子电感；θ_L为q^*轴与d轴间的夹角；n_p为转子的极对数；

最后，得到实现考虑电气损耗的PMSM转矩脉动抑制的控制器为：

2.根据权利要求1所述的考虑电气损耗的定子电流矢量定向下PMSM转矩脉动抑制方法，其特征在于，采用最小二乘算法实现PMSM宽范围速度辨识，以带遗忘因子的最小二乘算法结构为基础，对定子电流矢量下定子电压方程进行离散化处理，得到：

其中：为转速的估计值；为待辨识的参数向量；L(n)为n时刻的增益向量；P(n)为n时刻的协方差矩阵；P(n-1)为(n-1)时刻的协方差矩阵；为n时刻的信息向量；y(n)为系统的输出向量；T_s为采样周期；n为采样点；R_s为定子电阻；n_p为转子的极对数；ψ_r为永磁体磁链；分别为q^*轴的定子电感；ξ为遗忘因子，0＜ξ＜1；

在前次估计结果的基础上，就新的数据根据递推规则对前次估计的结果进行修正，得出新的参数估计值。