[发明专利]一种基于解耦自适应观测器的永磁同步电机转子位置和转速估算方法

摘要

本发明公开了一种基于解耦自适应观测器的永磁同步电机转子位置和转速估算方法属于电机控制技术领域，该估算方法以解耦的电压矢量作为输入量，建立解耦的永磁同步电机数学模型；并以此模型为参考模型，基于估算的转子位置和转速构建可调模型；参考模型与可调模型相减并作拉普拉斯变换后，得到电流估算误差与转子位置估算误差、转速估算误差之间的定量关系，据此确定观测器的自适应率。本发明所建立的解耦自适应观测器能够实现转子位置和转速估算之间的解耦，同时估算的转子位置和转速同时由电流估算误差进行校正，属于并联估算结构，因此具有更高的动态响应性能。

主权项

一种基于解耦自适应观测器的永磁同步电机转子位置和转速估算方法，包括如下步骤：(1)采集电机的三相定子电流并对其进行Clarke变换，得到对应α‑β坐标系下的定子电流矢量；(2)将α‑β坐标系下的定子电流矢量变换至γ‑δ坐标系下的定子电流矢量；(3)计算γ‑δ坐标系下的定子电流矢量对应的电流估算矢量；(4)根据所述的电流估算矢量利用解耦自适应观测器通过以下公式估算出电机的转子位置角和转速：其中：和分别为k+1时刻电机转子位置角和转速的估计值，和分别为k时刻电机转子位置角和转速的估计值，J为电机转动惯量，B为电机粘滞摩擦系数，Te(k+1)＝1.5Pnψfiδ(k+1)，Pn为电机的极对数，ψf为电机的转子永磁磁链，Ls为电机的定子电感，iγ(k+1)和iδ(k+1)分别为k+1时刻γ‑δ坐标系下的定子电流矢量在γ轴和δ轴上的电流分量，和分别为k+1时刻γ‑δ坐标系下定子电流矢量对应的电流估算矢量在γ轴和δ轴上的电流分量，Ts为采样周期，Km和Kd分别为解耦自适应观测器的比例增益和积分增益且均为正数，k为大于0的自然数。