[发明专利]一种永磁同步电机转子位置估算系统及方法有效
申请号: | 202011325118.3 | 申请日: | 2020-11-23 |
公开(公告)号: | CN112600473B | 公开(公告)日: | 2023-06-30 |
发明(设计)人: | 陆腾飞;魏海峰;张懿;王浩陈 | 申请(专利权)人: | 江苏科技大学 |
主分类号: | H02P21/00 | 分类号: | H02P21/00;H02P21/18;H02P21/13;H02P25/026;H02P27/08 |
代理公司: | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人: | 杭行 |
地址: | 212003*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 永磁 同步电机 转子 位置 估算 系统 方法 | ||
1.一种永磁同步电机转子位置估算系统,包括PI控制模块、电流采样模块、空间矢量脉宽调制模块、电机驱动模块、永磁同步电机的三相定子绕组,所述电机驱动模块分别与空间矢量脉宽调制模块和永磁同步电机的三相定子绕组连接,用于起动、维持永磁同步电机正常运转,其特征在于,还包括Luenberger观测器驱动模块,所述Luenberger观测器驱动模块分别与所述电流采样模块和PI控制模块连接,使用小波去噪单元降低对Luenberger观测器增益K值的确定有影响噪声,使用模糊参数整定单元对锁相环中的PI参数进行整定,从而提高Luenberger观测器的鲁棒性,为控制系统提供可靠的转子位置和转速信息;
使用小波阈值去噪设计Luenberger观测器的具体方法为:首先电流和电压信号由电阻采样重构得到,将得到的电流信号和电压信号进行小波去噪;将输入的电流和电压信号即原始信号分别与小波所构建的低通滤波器组进行卷积分解,利用trous多孔算法进行j个尺度的树分解得到j尺度的尺度函数和小波函数;然后利用最大最小阈值准则和软阈值方法分别对分解信号进行阈值去噪,接着对去噪后的信号进行逆trous算法重构得到原信号;通过与原始信号进行比较,观察去噪前后的Luen berger观测器的收敛速度并得到可以采用的K值大小。
2.如权利要求1所述的永磁同步电机转子位置估算系统,其特征在于,Luenberger观测器驱动模块包括:位置计算单元、转速计算单元、小波去噪单元、模糊参数整定单元;所述位置计算单元与坐标变换单元连接,用于将iα、iβ和转子位置结合并变换到两相旋转坐标系下;所述转速计算单元与坐标变换单元连接,所述转速计算单元用于获得永磁同步电机的位置信息;所述小波去噪单元用于降低对Luenberger观测器增益K值的确定影响的噪声;所述模糊参数整定单元用于对锁相环中的PI参数进行整定。
3.如权利要求1所述的永磁同步电机转子位置估算系统,其特征在于,PI控制模块包括:转速环PI调节器、电流环PI调节器;所述转速环PI调节器与所述Luenberger观测器驱动模块中的位置估算单元相连,用于计算给定转速与反馈转速的差值,通过转速环PI调节器产生转矩电流分量,即交轴参考电流iqref;所述电流环PI调节器与空间矢量脉宽调制模块连接,用于控制iq跟踪iqref、id跟踪idref,获得电压分量ud、uq。
4.一种永磁同步电机转子位置估算方法,其特征在于,采用权利要求1所述的系统,在Luenberger观测器的基础上,增加小波阈值去噪功能,采用模糊PI控制器对锁相环进行改进,改进后的Luenberger观测器可以获得更加精确的永磁同步电机转子速度ωe和转子位置
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