[发明专利]基于MRAS的三相VSI非线性在线补偿和永磁电机控制系统

权利要求书

1.一种基于MRAS的三相VSI非线性在线补偿系统，其特征在于，所述非线性在线补偿系统包括：

可调模型，用于实时获取电机定子三相电流i_abc，对其进行克拉克坐标变换，得到可调电流矢量输出至比较机构，其中，(i_α,i_β)为可调电流矢量在静止两相坐标系下的坐标；

参考模型，包括依次串联的滤波模块、锁相环、正弦波发生器与矢量合成单元；

所述滤波模块，用于实时获取电机定子三相电流i_abc，滤除基波成分外的所有谐波，得到滤波后的三相基波电流i_abc(1)；

所述锁相环，用于获取三相基波电流i_abc(1)的相位

所述正弦波发生器，用于生成虚拟三相电流其中，和为给定的正的常数；

所述矢量合成单元，用于对虚拟三相电流进行克拉克坐标变换，得到参考电流矢量输出至比较机构，其中，为参考电流矢量在静止两相坐标系下的坐标；

比较机构，用于计算第k个给定周期T内可调电流矢量与参考电流矢量的差异性，输出至自适应机构，所述给定时间T需大于5个电流基波周期；

自适应机构，包括依次串联的非线性补偿占空比计算模块和占空比计算模块；

所述非线性补偿占空比计算模块，用于计算第k+1个给定周期内的补偿占空比ΔT_k+1，所述计算方式需保证比较机构的输出趋于零；

所述占空比计算模块，用于实时获取脉宽调制后的原占空比T_a、T_b、T_c，计算x相对应的补偿后占空比T’_x＝T_x+λ*sign(i_x)ΔT_k+1，得到T’_a、T’_b、T’_c，输出至电压源型逆变器，其中，T_x为x相对应的原占空比，λ为权重系数，0λ≤1,sign()为符号函数，i_x为实时获取到的电机定子x相电流，x＝a,b,c。

2.如权利要求1所述的非线性在线补偿系统，其特征在于，所述滤波模块为带通滤波。

3.如权利要求1或2所述的非线性在线补偿系统，其特征在于，所述比较结构通过以下方式实现：

计算可调电流矢量与参考电流矢量的叉积p；

以给定时间T为周期，对叉积p的绝对值求和，得到差异性

4.如权利要求1或2所述的非线性在线补偿系统，其特征在于，所述比较结构通过以下方式实现：

计算可调电流矢量与参考电流矢量的叉积p；

以给定时间T为周期，对叉积p的平方求和，得到差异性

5.如权利要求1至4任一项所述的非线性在线补偿系统，其特征在于，所述非线性补偿占空比计算模块通过以下方式计算第k+1个给定周期内的补偿占空比ΔT_k+1：

ΔT_k+1＝ΔT_k-gP_k/P₀

g＝(P_k-P_k-1)/(ΔT_k-ΔT_k-1)

其中，ΔT_k为第k个给定周期内的补偿占空比，g为梯度，P_k为第k个给定周期T内可调电流矢量与参考电流矢量的差异性。

6.如权利要求1至4任一项所述的非线性在线补偿系统，其特征在于，所述非线性补偿占空比计算模块为PI调节器。

7.一种使用三相VSI的永磁电机控制系统，其特征在于，所述永磁电机控制系统采用如权利要求1至6任一项所述的基于MRAS的三相VSI非线性在线补偿系统；

所述非线性在线补偿系统的两个输入端分别连接脉宽调制模块和电流传感器，输出端连接电压源型逆变器。