[发明专利]一种永磁同步电机无位置传感器控制中的参数辨识方法

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机无位置传感器控制中的参数辨识方法，所述方法需要配合永磁同步电机的无位置控制算法，由无位置控制算法提供永磁同步电机稳态运行时电流，估计转子速度和估计反电势幅值信息。本发明利用电机在不同运行状态下的电流，无位置控制算法估计的反电势和转速信息来计算表贴式永磁同步电机的相电阻、相电感、永磁体磁链和逆变器电压误差的等效幅值，不需要额外的硬件，能够应用于通用的永磁同步电机驱动器，具有极高的应用价值和经济价值。与传统的辨识技术相比，本发明的方法不需要向绕组注入高频测试信号，降低了辨识损耗，提高了电机性能，而且摆脱了对位置传感器的依赖。

技术领域

本发明涉及一种在线多参数辨识方法，具体涉及一种用于表贴式永磁同步电机无位置传感器控制中的在线多参数辨识方法。

背景技术

现有的永磁同步电机在线参数辨识方法有高频信号注入法，此类方法向控制逆变器向电机绕组中注入高频电压(电流)测试信号，然后根据采样的电流(电压)响应信号来计算电机的参数。由于需要注入高频信号，这种方法会增加电机损耗，降低电机性能，只能够计算电机的电阻和电感信息。另一种电机参数辨识方法利用电机稳态数学模型，这种方法能够利用电机在不同工作状态下的电流、电压等信息辨识永磁同步电机的参数。此类方法能够计算电机电阻、电感、磁链以及逆变器电压误差等效幅值，然而这类方法需要位置传感器(旋转变压器、编码器等)，所以不能应用于永磁同步电机无位置传感器控制中。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁同步电机无位置传感器控制中的参数辨识方法。该方法利用电机在不同运行状态下的电流，无位置控制算法估计的反电势和转速信息来计算表贴式永磁同步电机的相电阻、相电感、永磁体磁链和逆变器电压误差的等效幅值，不需要额外的硬件，能够应用于通用的永磁同步电机驱动器，具有极高的应用价值和经济价值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种永磁同步电机无位置传感器控制中的参数辨识方法，包括如下步骤：

步骤一、永磁同步电机处于无位置传感器运行过程中，通过改变电机的电流和转速，获取至少四组永磁同步电机在不同稳态下的数据，所述数据包括不同稳态下d’q’轴电流平均值和无位置算法估计的转子电角速度的均值无位置算法估计的电机反电势幅值的均值

步骤二、将步骤一获取的数据代入公式(1)，计算得到估计磁链的均值和电流矢量与估计转子位置的夹角的均值

步骤三、将步骤一和步骤二的数据代入公式(2)，获得数据矩阵x_i：

式中，下角标i用于区分不同稳态时的数据；

步骤四、估计的参数矩阵通过迭代的方法计算，用表示在第k次迭代时的值，表示的初始值，的取值保证步骤五的估计值是实数，另外初始化内部参数m和w，m的初始值为自然数，w取0～1之间的数；

步骤五、在第k次迭代时，根据公式(3)计算估计值

步骤六、根据公式(4)和公式(5)计算数据矩阵y(k)、Z(k)：

步骤七、根据步骤六计算的结果计算参数矩阵

步骤八、根据公式(7)计算参数矩阵

式中，m的数值重置为初始值；

步骤九、把代入公式(3)计算f(x_i,θ')，把代入公式(4)和公式(5)计算y'；