[发明专利]基于滑模观测器的表贴式永磁同步电机转子位置计算方法和装置

权利要求书

1.一种基于滑模观测器的表贴式永磁同步电机转子位置计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，根据αβ轴定子电压参考值αβ轴定子电流实际值i_α/i_β、转子电角速度观测值通过滑模观测器计算得到αβ轴反电动势滑模观测准标幺值

步骤S2，根据αβ轴反电动势滑模观测准标幺值和转子电角速度观测值通过二阶广义积分器计算得到αβ轴反电动势观测准标幺值

步骤S3，根据αβ轴反电动势观测准标幺值通过锁相环计算得到转子电角速度观测值和转子电角度观测值

步骤S1中，计算αβ轴反电动势滑模观测准标幺值的方法包括如下步骤：

步骤S1.1，根据反馈得到的αβ轴反电动势滑模观测准标幺值αβ轴定子电压参考值和αβ轴定子电流实际值i_α/i_β通过逆向准标幺化计算得到αβ轴反电动势滑模观测值如公式(1)—(2)所示：

其中，

式中，λ为自适应滑模增益，τ为非零较小正调节参数，e_αeq/e_βeq分别为αβ轴反电动势公式计算值，|e_eq|为反电动势公式计算幅值，R_s为定子电阻，L_s为定子电感；

步骤S1.2，根据αβ轴定子电压参考值和反馈得到的αβ轴反电动势滑模观测值通过公式(3)计算得到αβ轴定子电流观测值如下：

步骤S1.3，根据αβ轴定子电流观测值和αβ轴定子电流实际值i_α/i_β通过公式(4)定义滑模面s如下：

式中，分别为αβ轴定子电流观测误差值；

步骤S1.4，根据αβ轴定子电流观测误差值和转子电角速度观测值通过自适应边界层厚度的余弦饱和分段函数计算得到αβ轴反电动势滑模观测准标幺值如公式(5)—(7)所示：

其中，

则，

式中，ε为第一边界层，δ为第二边界层，δ₀为额定转子电角速度下的第二边界层，ω₀为额定转子电角速度，u(s)为余弦饱和分段函数。

2.如权利要求1所述的基于滑模观测器的表贴式永磁同步电机转子位置计算方法，其特征在于，

步骤S2中，计算αβ轴反电动势观测准标幺值的方法如公式(8)—(10)所示：

式中，k_z为滤波调节参数，分别为αβ轴反电动势一次滤波观测准标幺值，分别为αβ轴反电动势二次滤波观测准标幺值。

3.如权利要求2所述的基于滑模观测器的表贴式永磁同步电机转子位置计算方法，其特征在于，

步骤S3中，计算转子电角速度观测值和转子电角度观测值的方法包括如下步骤：

步骤S3.1，根据αβ轴反电动势观测值和反馈得到的转子电角度观测值通过公式(11)计算得到转子电角度观测偏差值Δθ_e如下：

式中，θ_e为转子电角度实际值；

步骤S3.2，根据转子电角度观测偏差值Δθ_e通过公式(12)—(13)计算得到转子电角速度观测值和转子电角度观测值如下：

式中，K_p为PI比例调节参数，K_i为PI积分调节参数。

4.一种基于滑模观测器的表贴式永磁同步电机转子位置计算装置，其特征在于，包括：

存储器，存储有计算机程序；

处理器，用于运行所述计算机程序，所述计算机程序运行时执行如权利要求1～3中任一项所述的方法的步骤。