[发明专利]嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法

权利要求书

1.嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，

向直轴注入高频方波电压信号，并估测转子实时磁极位置，计算直轴上高频响应电流变化率的中值；

向直轴注入直流电流，计算直轴上高频响应电流变化率的中值；

移除向直轴注入直流电流的操作，比较注入直流电流前后的直轴上高频响应电流变化率的中值；

根据比较结果判断转子实时磁极位置对应的转子位置，依据转子实时磁极位置对应的转子位置获得最终的转子位置。

2.根据权利要求1所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，采用比例积分观测器估测转子实时磁极位置，比例积分观测器在连续域的表达式为：s为拉普拉斯算子，θ_p为转子实时磁极位置，i_qh为交轴上高频响应电流，k_p为比例系数，k_i为积分系数。

3.根据权利要求1所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，采用移动平均滤波器计算直轴上高频响应电流变化率的中值，其中，M[i]、M[k]分别为i时刻、k时刻直轴上高频响应电流的变化率，N为移动平均滤波器的滤波窗口，i_dh[k-1]、i_dh[k]为k-1时刻、k时刻的直轴上高频响应电流，T_s为采样周期。

4.根据权利要求2所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，向直轴注入高频方波电压信号一段时间，直至比例积分观测器估测的转子实时磁极位置收敛。

5.根据权利要求3所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，向直轴注入直流电流前，获取T₂时间段上直轴上高频响应电流变化率的时间序列，采用移动平均滤波器处理T₂时间段上直轴上高频响应电流变化率的时间序列，得到直轴上高频响应电流变化率的中值，T₂＝N·T_s，N为滤波窗口，T_s为采样周期。

6.根据权利要求1所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，向直轴注入直流电流的时间为T₃，采用移动平均滤波器计算直轴上高频响应电流变化率的中值，T₃＝N·T_s，N为移动平均滤波器的滤波窗口，T_s为采样周期。

7.根据权利要求1所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，向直轴注入的直流电流是幅值恒定的正极性直流电流或负极性直流电流。

8.根据权利要求7所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，根据比较结果判断转子实时磁极位置对应的转子位置的具体方法为：

向直轴注入正极性直流电流时，注入直流电流前的直轴上高频响应电流变化率的中值小于注入直流电流后的直轴上高频响应电流变化率的中值时，转子实时磁极位置对应的转子位置为北极，否则，转子实时磁极位置对应的转子位置为南极；

向直轴注入负极性直流电流时，注入直流电流前的直轴上高频响应电流变化率的中值大于注入直流电流后的直轴上高频响应电流变化率的中值时，转子实时磁极位置对应的转子位置为北极，否则，转子实时磁极位置对应的转子位置为南极。

9.根据权利要求8所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，依据转子实时磁极位置对应的转子位置获得最终的转子位置的具体方法为：

转子实时磁极位置对应的转子位置为北极时，转子实时磁极位置对应的转子位置为最终的转子位置；

转子实时磁极位置对应的转子位置为南极时，在转子实时磁极位置对应的转子位置上累加180度得到最终的转子位置。

10.根据权利要求9所述嵌入式永磁同步电机的初始位置估测方法，其特征在于，转子实时磁极位置对应的转子位置为南极时，在获得最终的转子位置的同时，将直轴注入高频方波电压信号的极性取反。