[发明专利]一种基于高频脉振注入的无传感器控制方法

权利要求书

1.一种基于脉振高频注入的永磁同步电机无传感器控制方法，其特征在于，将脉振高频电压信号注入到电机中，导致电机产生高频电流，从高频电流响应中估计出电机转子的位置与转速，包括以下步骤：

步骤1，高频信号发生器产生高频电压信号V_dh，并注入到估计轴系中的d轴坐标系中，如下式所示：

其中是产生的高频信号，U_h是高频信号幅值，ω_h是高频电压角频率，t是信号注入时间，

步骤2，电流传感器采样得到定子电流，再坐标变换到同步旋转坐标系，所得到的表达式为：

其中Z_avg＝(Z_dh+Z_qh)/2，为平均阻抗；Z_dif＝(Z_dh-Z_qh)/2，为半差阻抗，

在估计轴系中的d轴上注入高频电压信号可得：

步骤3，所得到的q轴电流进行幅值调制，可得：

由公式可知，只要想办法滤除二次谐波分量，即可以保留剩下的直流分量，就可以提取出我们需要的转子位置估计的输入信号，

步骤4，使用二阶广义积分器代替传统低通滤波器消除高次谐波分量，提取所需转子位置信号，

在步骤3中得到的转子位置信号中，包含大量高次谐波分量，会影响转子位置信息的提取，二阶广义积分器可以提取特定频率的信号，相较于传统低通滤波器能够更好的提取出所需要的信号，

步骤5，将上述步骤所得到的高频电流信号接入龙贝格观测器，相较于传统锁相环观测器，龙贝格观测器可以更好的对转子位置信息进行提取，所得转子位置误差也更小，经过观测器提取位置信息可近似看成以下公式：

f(Δθ_e)＝k_errsin2Δθ_e

其中k_err为正常数。最后通过PID控制即可实现电机的无位置传感器控制。