[发明专利]基于最小二乘法的模块化多绕组永磁电机参数辨识方法及系统

说明书

本发明公开了一种最小二乘法的模块化多绕组永磁电机参数辨识方法及系统，本发明通过对于转矩角的高频信号注入，基于测量电压电流建立注入高频谐波分量后的电压方程，将各个模块的测量电压经加减运算得到加减组合电压方程，针对加减组合电压方程对正弦和余弦信号进行处理并滤波后得到新的电压方程组，将新的电压方程组利用最小二乘法求解，得到电机参数观测值，解决了新型模块化多绕组永磁电机多参数实时在线辨识难题，并有效结合模块化电机的固有特性，消除了注入高频信号对于模块化多绕组永磁电机转矩和转速的影响，实现了新型模块化多绕组永磁电机多参数准确、高效辨识，为新型模块化多绕组永磁电机的高效高品质控制提供了新视角新途径。

技术领域

本发明涉及模块化多绕组永磁电机的控制技术，具体涉及一种基于最小二乘法的模块化多绕组永磁电机参数辨识方法及系统。

背景技术

永磁同步电机具有运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高等诸多优点，我国具有丰富的稀土资源，在永磁同步电机的研究制造上具有得天独厚的优势。新型模块化永磁同步电机在三相永磁同步电机的设计基础上，将电机分成了多个模块，通过在电机不同模块之间实现物理隔离和电磁隔离，使得各模块可以进行独立控制，控制策略简便且有效提升了永磁电机的容错性和可靠性。因此，在航空航天、军事工程装备、新能源轨道交通等对安全性和可靠性有极高要求的领域中，新型模块化永磁电机的本体设计得到了广泛的关注和深入的研究，但关于新型模块化永磁电机的高效控制却很少有文献报道。在电机控制领域中，电机参数辨识的准确性直接影响整个系统控制性能的品质。当新型模块化永磁电机参数辨识不准确时，会导致控制器中使用的电机参数与实际电机参数不失配，致使整个电机系统效率降低，严重情况下甚至失控。目前研究学者对传统三相永磁同步电机的在线参数辨识方法进行了有效而深入的探索但关于新型模块化永磁电机的参数辨识方法很少有学者研究与文献报道，导致该类型电机控制性能与控制效果不理想，制约了其在我国重大工程装备中的应用。因此，突破模块化多绕组永磁电机系统参数辨识方法，对实现模块化多绕组永磁电机系统的高效高品质控制、加快模块化多绕组永磁电机系统的实用化进程具有重大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于最小二乘法的模块化多绕组永磁电机参数辨识方法及系统，本发明解决了新型模块化多绕组永磁电机多参数实时在线辨识难题，并有效结合模块化电机的固有特性，消除了注入高频信号对于模块化多绕组永磁电机转矩和转速的影响，实现了新型模块化多绕组永磁电机多参数准确、高效辨识，为新型模块化多绕组永磁电机的高效高品质控制提供了新视角新途径。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于最小二乘法的模块化多绕组永磁电机参数辨识方法，包括：

1）将速度控制环产生的指令电流I^ref平均分配给模块化多绕组永磁电机的各个模块的电流控制环，并给各个模块的电流控制环的转矩控制角注入高频谐波分量；通过各个模块的电流控制环根据输入计算得到对应的电压指令值，并分别通过独立的SVPWM环节产生开关状态量以控制对应的驱动单元；

2）采集模块化多绕组永磁电机的各个模块的测量电压电流；

3）基于各个模块的测量电压电流建立注入高频谐波分量后的电压方程，将各个模块的测量电压经加减运算得到加减组合电压方程，针对加减组合电压方程对正弦和余弦信号进行处理并滤波后得到新的电压方程组，将新的电压方程组利用最小二乘法求解，得到电机参数观测值。