[发明专利]一种基于反电势观测器的永磁电机无位置控制方法

摘要

本发明公开了一种基于反电势观测器的永磁电机无位置控制方法。通过改进观测器的结构，使观测器对反电势信号具有良好的选择性。反电势观测器对高频扰动与低频扰动都具有强鲁棒性。通过锁相环可以从观测到的反电势中得到位置角与速度信息，启动阶段采用I/F启动。基于反电势观测器的永磁电机无位置控制方法，避免了位置传感器的安装，降低了成本，提高了位置角与速度的估计精度，提高控制系统系统的鲁棒性。反电势观测器解决了传统的反电势观测器截止频率与相角延时的矛盾。对比传统的反电势观测器，可以更好的估计出需要的反电势基波分量。

主权项

1.一种基于新型反电势观测器的永磁电机无位置控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，通过A/D采样获得永磁电机三相电流ia，ib，ic的值，送入位置估计模块，在该模块中再通过Clarke变换得到两相静止坐标系下的电流iα和iβ，同时在该模块中通过直流母线电压与占空比Sα、Sb、Sc进行计算,再进行Clarke变换获得两相静止坐标系下的电压uα和uβ；步骤2，在位置估计模块中，将两相静止坐标系下的电流iα和iβ以及两相静止坐标系下的电压uα和uβ作为新型反电势观测器的输入，得到观测器的输出Dα、Dβ；步骤3，通过锁相环PPL，提取出Dα、Dβ中的速度与位置角信息，考虑到观测器的稳定性，将给定转速n*作为新型反电势观测器的输入，同时对转子位置角进行补偿；步骤4，当电机处于启动阶段时，位置估计模块所估计的速度与位置角不参与控制，速度环开环，电流环给定q轴电流iq*，d轴电流为0，给定位置角信号θ*用于Park变换；步骤5，当电机处于稳态时，采用恒流频比的方式启动切换至矢量控制，速度环闭环，位置估计模块所估计的速度与位置角参与控制。矢量控制通过给定速度与电机反馈速度做差，然后经过PI控制，得到q轴给定电流iq*，同时q轴给定电流iq*与反馈电流iq做差通过PI控制得到给定电压uq*,同样的d轴给定电流id*与反馈电流id做差通过PI控制得到给定电压ud*,给定电压ud*与uq*通过旋转坐标系到静止坐标系变换的到静止坐标系下的给定电压uα*与uβ*,给定电压uα*与uβ*通过SVPWM模块得到占空比信号控制逆变器，从而控制电机。