[发明专利]一种基于MRAS算法的电机低速测速方法

权利要求书

1.一种基于MRAS算法的电机低速测速方法，其特征在于：

M/T法中在一定时间间隔后，在测量时间内对编码器脉冲进行计数，同时时钟脉冲计数器进行计数，达到规定的测量时间后，下一个编码器脉冲上升沿到来时停止时钟脉冲计数器计数，并由此计数器值m2来确定检测时间，M/T法测得的转速为：

M/T法测量时间由两部分组成，分别为M法测量所需时间Tg以及下一个编码器脉冲间隔时间ΔT，其检测时间为：

M/T法测速的最大误差εmax为：

计数器值m2与最大误差εmax的关系式：

模型参考自适应系统，由参考模型，可调模型及自适应律组成，可调模型以及参考模型具有相同的输入，将参考模型的输出与可调模型的输出求差，将差值通过自适应律修改可调模型参数，使可调模型逼近参考模型，

永磁同步电机其电流方程为：

定义：

则将电流方程写成如下状态空间表达式：

状态矩阵A包含待辨识的转速信息，因此将此式作为可调模型，永磁同步电机本体作为参考模型，具有相同的输入与输出参数，

利用永磁同步电机的运动学方程，分别代入上述M/T法、模型参考自适应法测得的转速，

采用斯特里贝克摩擦转矩模型代替运动学方程中的粘滞阻尼系数项，转动惯量项用模型参考自适应法估算速度计算：

式中Teˊ为电磁转矩计算值；ωE为当前M/T法测速结果；ωe为模型参考自适应法当前测速结果，

电机的转动惯量，最大静摩擦力，库伦摩擦力为固定参数，不随转速变化而改变，负载转矩恒定，

利用此时的电磁转矩计算值根据永磁同步电机的运动学方程可得：

式中为转速估计值，

将公式与运动学方程相减得电磁转矩误差表达式：

式中T_e^*为电磁转矩真实值；为转速真实值，

设置观测器增益为K，则在上式中引入电磁转矩误差修正项，则观测器方程为：

式中K′T为系数行向量，K′^T＝[1 -K -1 -1]；

T为力矩列向量，

采用永磁同步电机的运动学方程，结合M/T法以及模型参考自适应法进行低速转速测量，将M/T法求得的速度信息代入MRAS算法的参数输入侧，进而修正MRAS算法的速度观测数据。