[发明专利]开关磁阻电机相电流估测方法

权利要求书

1.一种开关磁阻电机相电流估测方法，其特征在于：该开关磁阻电机相电流估测方法对应的开关磁阻电机上安装有一个测量相电流总和的电流传感器；所述相电流估测方法依次包括以下步骤：

步骤1、建立相电流的计算模型；

步骤2、建立开关磁阻电机的电磁转矩解析表达式；

步骤3、对所述步骤2中的电磁转矩解析表达式进行误差补偿；

步骤4、确定所述相电流计算模型的在线计算方式；

所述的相电流计算模型为：

T(i_c1，θ_c1)+T(i_c2，θ_c2)-T_L＝J×acc+D×ω    (1)

i_c1+i_c2＝i_s    (2)

其中，T(i_c1，θ_c1)为前一相导通绕组电流产生的电磁转矩，T(i_c2，θ_c2)为后一相导通绕组电流产生的电磁转矩，i_c1为前一相导通绕组电流值，i_c2为后一相导通绕组电流值，θ_c1为前一导通相的相对转子位置，θ_c2为后一导通相的相对转子位置，相对转子位置为转子相对定子的位置，某一相的相对转子位置即转子相对该相定子的位置；T_L为负载转矩，J为转动惯量，D为粘性摩擦系数，acc为电机转子的角加速度，ω为电机转子的角速度，i_s为所述电流传感器的电流测量值，该电流测量值为相电流总和；

所述电磁转矩解析表达式采用分段建模方法建立，依相对转子位置进行分段，在每个相对转子位置区间的电磁转矩解析表达式如下：

其中，T(i，θ)为电磁转矩，i为相电流值，θ为相对转子位置，D_x(θ)为关于相对转子位置的给定表达式，C_x(i)为关于相电流的待定表达式；C_x(i)的求解方法如下：

其中，θ_y为某一固定的相对转子位置，T_y(i，θ_y)为θ_y处的电磁转矩表达式；式(4)满足如下两个条件：①(D_x(θ₁)，D_x(θ₂)...D_x(θ_n))为线性无关向量组；②m＝n；求解式(4)，得到C_x(i)的表达式，由此得到电磁转矩解析表达式；

由于所述的电磁转矩解析表达式存在误差，因此

T(i_m1，θ_c1)+T(i_m2，θ_c2)-T_L≠J×acc+D×ω    (5)

其中，i_m1为前一相导通绕组测量电流值，i_m2为后一相导通绕组测量电流值；设E(acc，ω)为误差补偿函数，使

T(i_m1，θ_c1)+T(i_m2，θ_c2)-T_L＝J×acc+D×ω+E(acc,ω)    (6)

定义参数comp＝T(i_m1，θ_c1)+T(i_m2，θ_c2)-T_L＝J×acc+D×ω+E(acc，ω)；在不同的acc和不同的ω下计算T(i_m1，θ_c1)+T(i_m2，θ_c2)-T_L获得comp的值，建立表格comp-acc-ω，在线计算中，通过acc和ω查找对应的comp，comp包含E(acc，ω)，因此对电磁转矩解析模型具有补偿作用；此时，待求解的相电流计算模型的式(1)转化为：

T(i_c1，θ_c1)+T(i_c2，θ_c2)-T_L＝comp    (7)

将式(2)代入式(7)，得

T(i_c1，θ_c1)+T(i_s-i_c1，θ_c2)-T_L＝comp    (8)

当只有一相绕组被导通时，该相绕组的电流值为所述电流传感器的电流测量值；当有两相绕组被导通时，采用牛顿迭代法求解式(8)，得到i_c1的数值解，再根据式(2)求得i_c2。