[发明专利]一种变桨永磁同步电机全速范围无位置传感器控制方法

摘要

本发明公开了一种变桨永磁同步电机全速范围无位置传感器控制方法，具体为首先确定变桨永磁同步电机的初始参数，在零速和低速情况下，采用脉振高频电压注入法，得到关于估计转子位置角与实际转子位置角之间的估计偏差角的函数，通过适当的调节位置观测器比例积分参数，控制估计偏差角趋于零得到转子转速和转子位置角。当速度达到中高速以后，采用模型参考自适应算法，将电机本体作为参考模型，以dq轴坐标系下的电机方程作为可调模型，根据波波夫超稳定性理论得到自适应律。该方法解决了变桨永磁同步电机编码器故障的问题，提高变桨系统的可靠性，脉振高频电压注入法和模型参考自适应算法相互补充，进一步提高变桨系统的可靠性。

主权项

一种变桨永磁同步电机全速范围无位置传感器控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)确定变桨永磁同步电机的初始参数，包括电机定子电阻Rs，转子同步旋转坐标系d轴电感Ld，转子同步旋转坐标系q轴电感Lq以及转子永磁体磁链2)在估计转子同步旋转坐标系的轴上注入脉振高频余弦电压信号Uicos(ωit)，即注入信号为：式中分别为估计转子同步旋转坐标系下的轴电压高频分量，Ui为注入高频信号的幅值，ωi为注入高频信号的角频率；3)注入的高频电压信号在估计转子同步旋转坐标系和轴分别产生一个高频电流响应，经过低通滤波器LPF与给定的和轴的电流完成两个电流环调节，同时在轴产生的高频电流响应经过带通滤波器BPF得到4)步骤3)中的与调制信号sin(ωit)相乘，再经低通滤波器后得到关于估计转子位置角与实际转子位置角之间的估计偏差角Δθ的函数F(Δθ)；5)步骤4)中得到F(Δθ)函数通过调节位置观测器参数(由PI调节器和积分器组成)分别得到估计转子转速和估计转子位置角估计转子转速与给定速度完成速度环调节，估计转子位置角用于坐标变换；6)循环步骤2)‑5)，直到速度达到200rpm；7)速度达到200rpm后，利用模型参考自适应算法控制电机，利用步骤5)中得到的估计转子位置角对电机的三相电压与三相电流分别进行初次坐标变换，得到转子同步旋转坐标系的d轴电压ud和q轴电压uq以及d轴电流id和q轴电流iq；8)步骤7)坐标变换将得到的ud，uq放入并联可调模型中得到d轴估计电流和q轴估计电流9)将步骤7)、8)中的id，iq，放入波波夫自适应定律中得到估计转子转速10)将步骤9)中得到的估计转子转速进行积分运算得到估计转子位置角11)循环步骤7)‑10)，通过模型参考自适应算法将电机速度调制到额定速度。