[发明专利]一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法及系统

权利要求书

1.一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过位置传感器实时采集转子位置，并通过转速锁相环消除位置传感器噪声，获得稳定的转速输出；

S2、将转速返回到无电流传感器控制模块和转速控制器中，其中无电流传感器控制模块包括q轴电压计算部分(11)、d轴电压计算部分(12)、q轴电流估算部分(13)以及d轴电流估算部分(14)；

S3、利用电机模型、当前转速ω，以及第k-1时刻的q轴电流i_q((k-1)和d轴电流i_d(k-1)，计算出第k时刻的电流i_q(k)，i_d(k)；

S4、根据步骤S3中得到的第k时刻的电流，经过q轴电压计算部分(11)和d轴电压计算部分(12)，计算出k+1时刻的q轴电压u_q(k+1)和d轴电压u_d(k+1)；S5、将q轴电压u_q(k+1)和d轴电压u_d(k+1)指令输入SVPWM矢量调制系统当中，驱动永磁同步电机转动，其中，k≥1，k为估算次序。

2.根据权利要求1所述的一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，步骤S3中的电机模型如下：

永磁同步电机d轴和q轴方程：

依次经过：变形；令u_x＝u_q-ωφ-ωL_di_d，u_y＝u_d+ωL_qi_q；以电压为输入，电流为输出，做拉式变换；使用后向差分法离散化；得到：

其中，i_q(k)，i_d(k)分别为当前时刻q轴估算电流和d轴估算电流，i_q(k-1)，i_d(l-1)分别为上一时刻q轴估算电流和d轴估算电流，u_q(k)为当前时刻q轴电压；T为离散系统的采样时间，在此设置为电流环控制时间T_Ca：输入电机定子电阻rs、转子磁链φ、d轴电感和q轴电感分别为L_d，L_q、d轴输入电压和q轴输入电压分别为u_d，u_q、上一时刻的q轴估算电流和d轴估算电流分别为i_q(k-1)，i_d(k-1)以及转速ω，即可计算出第k时刻的q轴电流i_q(k)和d轴电流i_d(k)。

3.根据权利要求2所述的一种无电流传感器的永磁同步电机控制方法，其特征在于：所述q轴电压计算部分(11)中，wEle＝ω为电角速度，flux＝φ为转子磁链，ri_q为q轴电阻电压分量(111)，ωφ与ωL_di_d为q轴反电动势电压分量(112)，由q轴基于估算电流的模型前馈控制项(113)，能够近似抵消掉所述q轴电阻电压分量(111)和q轴反电动势电压分量(112)；

所述d轴电压计算部分(12)中，wEle＝ω为电角速度，ri_d为d轴电阻电压分量(121)，ωL_qi_q为d轴反电动势电压分量(122)，由d轴基于估算电流的模型前馈控制项(123)，能够近似抵消掉所述d轴电阻电压分量(121)和d轴反电动势电压分量(122)。