[发明专利]一种基于线性磁链模型和线性回归分析的SRM位置预估方法

摘要

本发明公开了一种基于线性磁链模型和线性回归分析的SRM位置预估方法。该方法只需线性区内任意两个转子位置处的磁链特性数据，从而得到线性区两个端点处的磁链值，并作为参考。检测导通相电压、电流值，计算得到磁链值。若该值位于两个参考磁链值之间，表明转子位置位于线性区，则运用线性磁链模型进行位置预估。否则，表明转子位置位于非线性区，在假设短时间内电机转速恒定的前提下，对线性区位置数据及采样序号进行线性回归分析，进而用于对非线性区转子位置的预估。如需进一步减小单相预估中的累积误差，可采用多相磁链特性代替单相磁链特性进行位置预估。该方法精度高、易于实现、适用性好，且能够避免或降低相间互感和磁路饱和的影响。

主权项

1.一种基于线性磁链模型和线性回归分析的SRM位置预估方法，其特征在于：将开关磁阻电机(SRM)相磁链与转子位置的关系曲线划分为两个区域，并针对不同区域分别采用线性磁链模型与线性回归分析进行转子位置预估，该位置预估方法的实现步骤如下：步骤一：在开关磁阻电机相磁链与转子位置的关系曲线中，将区间[θ₁,θ_hr]定义为线性区，剩余区间为非线性区，线性区两个端点θ₁和θ_hr分别由公式θ₁＝θ_a‑(β_s+β_r)/2和θ_hr＝θ_a‑β_r/2计算得到，θ_a、β_s和β_r分别为电机的对齐位置角、定子极弧和转子极弧，通过公式计算获得线性区两个端点θ₁和θ_hr处的磁链特性，并通过拟合得到端点处相磁链与相电流的解析表达式，ψ为相磁链，θ为转子位置，ψ_x和ψ_y为线性区内任意两个转子位置θ_x和θ_y处的磁链特性数据；步骤二：检测导通相电压、电流值，利用上一步得到的相 磁链与相电流的解析表达式，获取此时线性区端点处的磁链值ψ₁和ψ_hr，并设定为参考磁链，同时通过公式计算此时的相磁链值ψ，ψ(0)是初始磁链，u,i和r分别为开关磁阻电机的相电压、相电流和相电阻；步骤三：若ψ₁≤ψ≤ψ_hr，表明转子位置位于线性区，则利用线性磁链模型进行转子位置预估；步骤四：若不满足ψ₁≤ψ≤ψ_hr，表明转子位置位于非线性区，此时在假设短时间内电机转速恒定的前提下，对线性区位置数据及采样序号进行线性回归分析，确定一元线性回归函数k＝n+1,…,N.的系数，进而用于对非线性区转子位置的预估，为第k个采样点处转子位置的预估值，k为采样点序号，为系数，基于线性区的数据，由公式计算得到，θ_k为线性区内第k个采样点处的转子位置值；步骤五：如需进一步减小非线性区转子位置预估时引入的累积误差，采用多相磁链特性代替单相磁链特性进行预估，相选取原则为：利用各相的线性区，缩短单相预估时的非线性区。