[发明专利]一种永磁同步电机的在线参数辨识方法和装置

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机的在线参数辨识方法和装置，通过获得电机在直轴电流isubgt;d/subgt;＝0的控制策略下的运行数据，在此基础上对电机在直轴电流isubgt;d/subgt;≠0的控制策略下的电机参数进行在线辨识，实时得到电机不同运行工况下的电机设计参数，解决了现有技术中永磁同步电机多参数同时在线识别时存在的电压辨识模型欠轶的技术问题，不仅确保了电机辨识模型的收敛性，还实现了提升电机控制性能的技术效果。

技术领域

本发明实施例涉及电机参数辨识技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机的在线参数辨识方法和装置。

背景技术

在电机控制中，精确的电机参数是保证电机控制性能的关键。然而由于电机不同工况下非线性磁饱和程度的变化，电机的电感和磁链会随之发生变化，同时电机温度对定子电阻和磁链也会产生很大的影响。当电机设计参数(电阻、电感和磁链)与控制系统采用的参数值发生较大变化时，会对电机的控制性能产生很大影响，因此，利用参数辨识理论，根据电机的定子电流、电压和转速来辨识得到电机设计参数具有重要意义。

目前现有技术一般通过以下几种方法进行参数辨识：(1)离线辨识、分步多次辨识、优化算法及扰动信号注入等方式进行参数辨识，但离线辨识和分步多次辨识不能实现电机设计参数的同时在线辨识，影响辨识精度；(2)优化控制算法进行辨识，例如利用智能优化控制算法如粒子群、遗传算法直接辨识电机的设计参数，但其提出的罚函数仍是基于欠秩的电机稳态电压方程，无法保证其算法能够收敛于全局最优解；(3)在直轴或交轴注入扰动信号获得多组电机运行状态下辨识方程条件下的辨识，虽然可实现方程的满秩条件，但此方法未考虑注入扰动后，电感、永磁磁链可能会发生变化，即引入了新的辨识参数。

发明内容

本发明提供一种永磁同步电机的在线参数辨识方法和装置，以解决永磁同步电机多参数同时在线识别时存在的电压辨识模型欠轶的技术问题。

本发明实施例提供了一种永磁同步电机的在线参数辨识方法，所述方法包括：

测试得到电机采用直轴电流i_d＝0的控制策略下的运行数据；

根据所述运行数据和电机在直轴电流i_d＝0的控制策略下的第一电压方程，得到电机第一定子电阻R₀以及第一磁链

根据所述第一磁链得到电机在直轴电流i_d＝0的控制策略下的第一转矩方程，并将第一转矩方程代入电机在直轴电流i_d≠0的控制策略下的第二转矩方程，获得电机的第二磁链的表达式；

基于所述第一定子电阻R₀确定电机在当前温度下的第二定子电阻R₁；

根据所述第二磁链的表达式和电机在直轴电流i_d≠0的控制策略下的第二电压方程得到电机的经典状态空间方程；

基于所述经典状态空间方程确定电机的第二直轴电感L_d和第二交轴电感L_q；

将所述第二直轴电感L_d和所述第二交轴电感L_q代入所述第二磁链的表达式，确定所述第二磁链

进一步地，所述测试得到电机采用直轴电流i_d＝0的控制策略下的运行数据包括：

在直轴电流i_d＝0的控制策略下，测试得到电机的第一直轴电压U_d0、第一交轴电压U_q0电流、第一电机电角速度w_e以及第一交轴电流i_q0。

进一步地，所述根据所述运行数据和电机在直轴电流i_d＝0的控制策略下的第一电压方程，得到电机第一定子电阻R₀以及第一磁链包括：