[发明专利]一种基于非对称脉宽调制的方波电压注入方法

权利要求书

1.一种基于非对称脉宽调制的方波电压注入方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在电机静止时向估计d轴注入方波电压信号，通过PI电流调节器输出交直轴电压U_d和U_q；

所述方波电压信号为：

式中，符号“∧”代表对应量的估计值，U_h为注入方波电压的幅值，注入频率ω_h设置为开关频率的一半；

步骤2：电机起动后，通过BPF滤波来获取α、β轴高频响应电流：

式中，i_α、i_β为实际的α、β轴电流，为滤波后的α、β轴高频响应电流；

步骤3：计算α、β轴高频响应电流的包络线I_cos、I_sin：

式中，θ_r为真实转子位置，为位置观测单元估计出的转子位置，Δi_αh和Δi_βh为相邻两个采样点的高频响应电流差值；L_dh和L_qh为高频下电机d、q轴电感；

步骤4：获取估计位置和估计转速：

转子位置估算值

转速估算值

式中，作为位置观测单元的输入，K_p、K_i和K_d分别为位置观测单元的设计参数；

所述其中：

所述其中：a＜0，J为电机转动惯量；

步骤5：估算的转子位置参与坐标变换，获取α、β轴电压：

式中，以u_α、u_β作为脉冲生成环节的输入，通过空间矢量脉宽调制方式获取三相调制波信号u_A,u_B,u_C：

其中：

步骤6：在一个载波周期T_s的1/4和3/4处对叠加方波信号后的三相调制波u_A,u_B,u_C分别进行两次采样，记前、后半周期的采样值分别为u_A1,u_B1,u_C1,u_A2,u_B2,u_C2；

步骤7：计算等效调制信号u_AM,u_BM,u_CM：

在前半周期为：

在后半周期为：

步骤8：计算IGBT各桥臂开关状态：

u_AM>u_c,S_A＝0

u_AM≤u_c,S_A＝1

u_BM>u_c,S_B＝0

u_BM≤u_c,S_B＝1

u_BM>u_c,S_B＝0

u_BM≤u_c,S_B＝1

式中，S_A,S_B,S_C为各相桥臂的开关动作，其为1时表示相应桥臂上桥臂IGBT开通，下桥臂IGBT关断，0表示其关断，相应下桥臂开通，u_c为载波。