[发明专利]一种永磁同步电机转子位置和速度估算方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机转子位置和速度估算方法，其组成包括，反电势前馈型滑模观测器包括电流观测状态器，比较器，符号函数单元，前馈反电势计算单元，带通滤波器和锁相环；所述电流观测状态器与符号函数单元相连接，所述符号函数单元与前馈反电势计算单元、电流观测状态器和带通滤波器相连接，所述带通滤波器与锁相环相连接，其特征在于，所述估算方法具体为，所述电流观测状态器的输入为αβ轴电压和αβ轴控制电压，所述电流观测状态器的输出为αβ轴电流观测值，所述αβ轴电流观测值与检测的电流值进行比较再经过符号函数单元后得到滑模控制开关量，所述滑模控制开关量与计算得到的实时反电势计算值求和获取αβ轴控制电压，所述αβ轴控制电压经过带通滤波器滤除噪声后得到两相正交观测反电势，再用锁相环进行解耦处理得到电机的位置与转速估算值。

2.根据权利要求1中所述的一种永磁同步电机转子位置和速度估算方法，其特征在于，所述符号函数单元得到的滑模控制开关量和两相正交反电势实时计算值求和得到αβ轴控制电压：

其中，u_cα、u_cβ分别为α和β轴控制电压；e_cα、e_cβ分别为α和β轴反电势计算值；z_α、z_β为滑模控制开关量，所述z_α、z_β为滑模控制开关量，可表示为：

其中，Δi_α、Δi_β分别为α和β轴电流偏差，分别为α和β轴电流观测值，i_α、i_β分别为α和β轴电流检测值；k为滑模增益系数，取k＞max(|e_α|,|e_β|)；sgn()为符号函数单元；

上式中的两相正交反电势计算值按下式求取：

其中，为电机电角速度估算值；ψ_f为转子永磁磁链；为转子角度估算值。

3.根据权利要求1中所述的一种永磁同步电机转子位置和速度估算方法，其特征在于，所述电流观测状态器采用如下形式：

其中αβ轴电压给定值u_α和u_β；分别为α和β轴电流观测值；L为电机绕组电感；R为绕组电阻；l_α为绕组电流的α轴；l_β为绕组电流的β轴；

通过上述得到的控制电压u_cα、u_cβ，进行带通滤波后获取反电势估算值，即：

由反电势估算值和获得位置和速度估算采用锁相环。