[发明专利]一种感应电机转子时间常数辨识方法

摘要

本发明公开了一种感应电机转子时间常数辨识方法，包括步骤：一、构造感应电机的转子磁链ESO模型；二、构造感应电机的电流模型；三、用Popov超稳定性定理推导自适应律；四、感应电机转子时间常数的确定：以转子磁链ESO模型为参考模型，以电流模型为可调模型，在自适应律作用下，估算出转子时间常数倒数并送入电流模型，实时调整电流模型输出磁链值，使电流模型输出磁链值跟上转子磁链ESO模型磁链输出，当转子磁链ESO模型和电流模型输出转子磁链值相等时，将输出值确定为感应电机转子时间常数。本发明转子时间常数辨识准确，能提高感应电机矢量控制系统磁场定向和速度跟踪的精度，对电机负载扰动鲁棒性强，电机转速跟踪精度高。

主权项

1.一种感应电机转子时间常数辨识方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、构造感应电机的转子磁链ESO模型；步骤一中构造感应电机的转子磁链ESO模型的具体过程为：步骤101、在两相静止坐标系下，将感应电机的定子电流和转子磁链作为状态变量，构造感应电机的状态方程为：其中，ψ_rα为两相静止坐标系下的α相转子磁链，ψ_rβ为两相静止坐标系下的β相转子磁链；i_sα为两相静止坐标系下的α相定子电流，i_sβ为两相静止坐标系下的β相定子电流；u_sα为两相静止坐标系下的α相定子电压，u_sβ为两相静止坐标系下的β相定子电压；L_r为转子电感，L_m为定转子间互感，L_σ为感应电机漏感且L_s为定子电感；R_s为定子电阻，R_r为转子电阻；ω_r为转子转速，T_r为转子时间常数，且T_r＝L_r/R_r；p为微分算子；步骤102、根据公式(1)中与转子电阻变化量、转子转速和转子磁链相关的项，定义状态量ω₁为：根据公式(2)中与转子电阻变化量、转子转速和转子磁链相关的项，定义状态量ω₂为：其中，ΔR_r为转子电阻变化量，Δψ_rα为α相转子磁链变化量，Δψ_rβ为β相转子磁链变化量，R_r0为转子电阻设定值；步骤103、将状态量ω₁代入公式(1)，分离出确定部分和估算扰动部分，并将T_r表示为T_r＝L_r/R_r，得到：将状态量ω₂代入公式(2)，分离出确定部分和估算扰动部分，并将T_r表示为T_r＝L_r/R_r，得到：其中，为i_sα的估计值，为i_sβ的估计值；步骤104、将状态量ω₁的计算公式表示为：将状态量ω₂的计算公式表示为：步骤105、将校正函数g(x)选取为fal非线性函数：其中，ε为输入值，或α为指数参数，δ为阈值参数；步骤106、根据公式状态量ω₁和状态量ω₂的计算公式，并根据公式(3)和公式(4)，推导出基于转子磁链ESO模型计算转子磁链的公式为：步骤二、构造感应电机的电流模型；步骤三、用Popov超稳定性定理推导自适应律；步骤四、感应电机转子时间常数的确定：以步骤一中构造的转子磁链ESO模型为参考模型，以步骤二中构造的电流模型为可调模型，在步骤三中推导出的自适应律的作用下，估算出转子时间常数倒数并送入步骤二中构造的电流模型，实时调整电流模型输出的磁链值，使电流模型输出的磁链值跟上转子磁链ESO模型的磁链输出，当转子磁链ESO模型和电流模型输出转子磁链值相等时，将输出值确定为感应电机转子时间常数。