[发明专利]基于高频旋转电压注入的永磁同步电机电感参数辨识方法

说明书

本发明公开了电机控制领域的一种基于高频旋转电压注入的永磁同步电机电感参数辨识方法，该方法在dq轴注入高频正弦旋转电压，获取dq轴的高频响应电流信号，根据所述的响应信号分量的幅值来计算dq轴电感、；本发明易于实现，无需增加多余的硬件设备，注入电机中的高频正弦旋转电压的频率和幅值也容易控制，可在线辨识得到电机的d轴电感和q轴电感。

技术领域

本发明涉及一种电机电感参数识别方法，具体的说是一种永磁同步电机电感参数辨识方法，属于电机控制技术领域。

背景技术

永磁同步电机具有体积小、功率因数高、效率高、调速范围款、运行可靠、易维护等许多优点，因此被广泛应用于电动汽车领域、伺服控制、家用电器等对性能要求较高的领域。PMSM驱动系统采用的最大转矩电流比控制、弱磁控制、无速度传感器控制等先进控制算法都必须准确的知道电机参数。但这些参数会随着运行条件的改变而发生变化，尤其dq轴电感不仅受定子电流引起的饱和效应的影响，还受交叉饱和的影响，电感发生较大的变化时会发生转矩精度下降、系统稳定性变差等问题，故需要对电机的电感参数进行辨识。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高频旋转电压注入的永磁同步电机电感参数辨识方法，通过在dq轴注入高频正弦旋转电压信号的方式，在不影响电机运行工况的情况下，得到电机的高频响应电流推算出电机在当前工况下的dq轴电感L_d、L_q。

本发明的目的是这样实现的：一种基于高频旋转电压注入的永磁同步电机电感参数辨识方法，包括以下步骤：

步骤1)采用电流传感器采集永磁同步电机输入端的电流信号，电流传感器的A相定子电流信号输出端连接到三相静止-两相静止坐标变换环节的A相定子电流信号输入端；电流传感器的B相定子电流信号输出端连接到三相静止-两相静止坐标变换环节的B相定子电流信号输入端；

步骤2)三相静止-两相静止坐标变换单元的α轴电流输出端与两相静止-两相旋转坐标变换单元的α轴电流输入端；三相静止-两相静止坐标变换单元的β轴电流输出端与两相静止-两相旋转坐标变换单元的β轴电流输入端；

步骤3)两相静止-两相旋转坐标变换单元的d轴电流信号输出端连接到d轴低通滤波器的输入端以及离散傅里叶单元(DFT)的一个输入端；两相静止-两相旋转坐标变换单元的q轴电流信号输出端连接到q轴低通滤波器的输入端以及离散傅里叶单元(DFT)的另一个输入端；

步骤4)采用光电编码器采集永磁同步电机的转速信号，光电编码器测出的转速与给定转速做差，获得的差值作为速度调节器的输入；

步骤5)d轴给定电流与d轴低通滤波器的输出作差，差值作为电流调节器的一个输入，速度调节器的输出与q轴低通滤波器的输出作差，差值作为电流调节器的另一个输入；

步骤6)电流调节器的d轴电压输出加上注入的高频余弦电压连接到两相静止-两相旋转坐标变换单元的d轴电压输入端，电流调节器的q轴电压输出加上注入的高频正弦电压连接到两相静止-两相旋转坐标变换单元的q轴电压输入端；

步骤7)两相静止-两相旋转坐标变换的α轴电压信号输出端连接到电压空间矢量脉宽调制的α轴电压给定信号输入端，两相静止-两相旋转坐标变换的β轴电压信号输出端连接到电压空间矢量脉宽调制的β轴电压给定信号输入端；

步骤8)电压空间矢量脉宽调制单元中六个功率开关管的状态信号输出端同时连接电压型逆变器的功率开关管状态信号输入端，电压型逆变器的三相电压输出端分别与永磁同步电机的三相电压输入端对应连接；

步骤9)离散傅里叶变换单元(DFT)的输出连接到电感参数辨识环节，电感参数辨识环节输出辨识出的电感L_d和电感L_q；