[发明专利]一种永磁同步电机相电流重构的参数扰动抑制方法

说明书

一种永磁同步电机相电流重构的参数扰动抑制方法，其首先利用带有遗忘因子的递推最小二乘法对电机参数进行在线辨识，且在电机模型中排除了定子电流扰动的影响，然后基于电机模型进行相电流重构，重构得到的相电流信息可以代替传感器实测的相电流信息反馈给电机控制系统实现电流闭环控制。参数辨识过程速度较快，能够提高永磁同步电机相电流重构的抗参数扰动性能，具有较强的应用价值。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制技术领域，特别涉及基于最小二乘法在线参数辨识实现并适用于只有单个相电流传感器的永磁同步电机抗参数扰动技术。

背景技术

从使用单电流传感器进行三相电流重构技术在永磁同步电机控制领域中应用时起，驱动器的体积、重量以及整个系统的成本有效降低，具有十分重要的实用意义。现有常见的单电流传感器控制方法主要包括基于直流母线电流检测的单电流传感器控制和基于单相电流检测的单电流传感器控制。本发明所提出的参数扰动抑制方法针对基于单相电流检测的单电流传感器控制技术。

在永磁同步电机运行过程中，电机的定子电感、转子磁链会发生一定程度的变化，这种变化所产生的如定子电流等参数的扰动对相电流重构效果会产生严重的影响。如何抑制这种扰动带来的不良影响成为了本领域中迫切需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种永磁同步电机相电流重构的参数扰动抑制方法，其具体包括以下步骤：

步骤一、通过传感器实时采集永磁同步电机运行过程中的转速、转子位置角及电机a相电流；

步骤二、建立永磁同步电机在αβ轴坐标系下的电压方程；

步骤三、对所述电压方程中的电流微分量进行离散化处理，推导出基于α相实测电流递推的关于定子电感和转子磁链的参数辨识方程；在所述参数辨识方程中不考虑定子电流扰动量的影响；

步骤四、采用带有遗忘因子的递推最小二乘法对定子电感和转子磁链进行在线参数辨识；

步骤五、利用在线参数辨识得到的电机实际电感与磁链参数，结合步骤三中经离散化处理的电压方程进行相电流重构。

进一步地，所述步骤一中的a相电流通过布置于电机控制器内的a相电流传感器进行测量；

从abc相坐标系到αβ相坐标系的等幅值Clark变换公式为：

根据上述公式可得到：

又因为：

(i_b+i_c)＝-i_a

所以

所以，此处测得的a相电流即为α相电流。

进一步地，所述步骤二中建立永磁同步电机在αβ轴坐标系下的简化数学模型具体基于以下假设：

(1)、永磁同步电机的磁路特性为线性，没有磁滞、磁路饱和的现象；

(2)、定子三相绕组参数值相同，角度相隔120°，且在气隙中形成的磁场为正弦分布；

(3)、定子绕组和转子永磁体间形成的气隙均匀分布；

永磁同步电机采用表贴式结构，由此建立的简化数学模型为：