CN103501150B - 一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法，所述辨识装置设置在所述内嵌式永磁同步电机控制器上，所述内嵌式永磁同步电机包括永磁同步电机控制器，所述辨识装置包括内嵌于所述内嵌式永磁同步电机控制器的参数接收电路、电机观测电路、激励输出电路、自适应律计算电路和参数输出电路，所述辨识装置根据参数自适应律修正所述电机观测电路的电机参数，用以辨识所述内嵌式永磁同步电机的电机参数，从而调制所述永磁同步电机控制器的运行参数。本发明尤其适用于作为新能源汽车的永磁同步电机控制器，实现电机参数的快速辨识，避免了电机参数变化给控制系统的控制精度带来的不利影响。

Description

一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法

技术领域

本发明涉及永磁同步电机领域，尤其涉及一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法。

背景技术

永磁同步电动机(PMSM)以其体积小、性能好、效率高、可靠性高等特点，在新能源汽车领域得到越来越广泛的应用。由于汽车行驶的工况复杂，受负载变化、磁芯饱和、定转子温升及老化等多种因素的影响，电机的绕组电阻、电感和定子转子磁链等参数将发生变化，这使得采用传统控制方法组成的控制系统的控制性能不够理想。为了实现根据电机参数的变化调整控制器参数，消除电机参数变化给控制系统的控制精度带来的不利影响，人们开始研究多种电机参数的辨识方法。

现有技术中已有的电机参数辨识方法包括EKF法，RLS法等，但是这些算法普遍存在的问题是计算量大，控制器实时计算存在一定的困难。因此，需要一种新型的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法，改造原有的永磁同步电机的控制结构，快速识别永磁同步电机参数，并积极调整内嵌式永磁同步电机的控制系统的控制参数，从而保证内嵌式永磁同步电机的控制系统的控制精度。

发明内容

本发明解决的问题是现有电动汽车永磁同步电机工况复杂，负载变化大，电机的绕组电阻、电感和定子转子磁链等参数变化难于快速辨识，导致了永磁同步电机的控制系统的控制参数无法实时更新，控制系统的控制精度不高。当前需要一种新型的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法，及时辨识出电机参数以用于电机控制。

为了实现上述目的，本发明提供了一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，所述辨识装置设置在所述内嵌式永磁同步电机控制器上，所述内嵌式永磁同步电机包括永磁同步电机控制器，所述辨识装置包括：参数接收电路，连接所述永磁同步电机控制器以接收所述永磁同步电机控制器输出的第一组控制器参数；电机观测电路，建立所述内嵌式永磁同步电机的观测模型；激励输出电路，连接所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路，以将同一激励输出给所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路；输出误差计算电路，连接所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路，以接收所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数，并计算所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数之差，作为参数误差输出；自适应律计算电路，连接所述输出误差计算电路、所述参数接收电路和所述电机观测电路，接收所述第一组控制器参数和所述参数误差，基于所述第一组控制器参数和所述参数误差根据参数自适应律修正所述电机观测电路的电机参数，使得所述参数误差逐渐减少，直到所述参数误差为零，读出并输出所述参数误差为零时所述电机观测电路的各个电机参数；参数输出电路，连接所述自适应律计算电路以接收所述自适应律计算电路输出的所述各个电机参数，并根据所述各个电机参数调整所述永磁同步电机控制器的第二组控制器参数，将所述调整后的第二组控制器参数输出给所述永磁同步电机控制器；其中，所述第二组控制器参数的参数数量大于所述第一组控制器参数的参数数量，并且所述第二组控制器参数包括所述第一组控制器参数；其中，所述永磁同步电机控制器根据接收到的所述调整后的第二组控制器参数对所述内嵌式永磁同步电机进行控制。

可选地，所述同一输出参数为Q轴电流。

可选地，所述第一组控制器参数为直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述第二组控制器参数为D轴电感L_d，Q轴电感L_q，绕组电阻R_s，永磁体在定子上耦合的磁链ψ_f，直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q。

可选地，所述自适应律计算电路使用在线参数辨识模式读出所述电机观测电路的各个电机参数。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，所述内嵌式永磁同步电机包括永磁同步电机控制器，所述辨识方法包括以下步骤：

步骤1：参数接收电路接收所述永磁同步电机控制器输出的第一组控制器参数；

步骤2：电机观测电路建立所述内嵌式永磁同步电机的观测模型；

步骤3：激励输出电路将同一激励输出给所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路；

步骤4：输出误差计算电路接收所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数，并计算所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数之差，作为参数误差输出；

步骤5：自适应律计算电路接收所述第一组控制器参数和所述参数误差，基于所述第一组控制器参数和所述参数误差根据参数自适应律修正所述电机观测电路的电机参数，使得所述参数误差逐渐减少，直到所述参数误差为零，读出并输出所述参数误差为零时所述电机观测电路的各个电机参数；

步骤6：参数输出电路接收所述自适应律计算电路输出的所述各个电机参数，并根据所述各个电机参数调整所述永磁同步电机控制器的第二组控制器参数，将所述调整后的第二组控制器参数输出给所述永磁同步电机控制器；

步骤7：所述永磁同步电机控制器根据接收到的所述调整后的第二组控制器参数对所述内嵌式永磁同步电机进行控制；

其中，所述参数接收电路、所述电机观测电路、所述激励输出电路、所述自适应律计算电路和所述参数输出电路内嵌于所述内嵌式永磁同步电机；其中，所述第二组控制器参数的参数数量大于所述第一组控制器参数的参数数量，并且所述第二组控制器参数包括所述第一组控制器参数。

可选地，所述同一输出参数为Q轴电流。

可选地，所述第一组控制器参数为直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述第二组控制器参数为D轴电感L_d，Q轴电感L_q，绕组电阻R_s，永磁体在定子上耦合的磁链ψ_f，直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q。

可选地，所述自适应律计算电路使用在线参数辨识模式读出所述电机观测电路的各个电机参数。

附图说明

图1为本发明一种内嵌式永磁同步电机的永磁同步电机控制器的电路图；

图2为本发明一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置的结构示意图；

图3为本发明一种内嵌式永磁同步电机参数辨识方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

首先，请参考图1，图1为本发明一种内嵌式永磁同步电机的永磁同步电机控制器的电路图。

在图1中，直流母线电压经过滤波电容C1滤波，滤波电容C1两端装有电压传感器，测得直流母线电压Ud，所述控制器采用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse WidthModulation)即SVPWM矢量控制策略，所述控制器通过检测永磁同步电机转子位置和输出请求，确定Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6六个IGBT的开关导通顺序，可使用电流传感器检测ia、ib、ic三相电流值，并通过Clark变换，转换成直轴电流Id、交轴电流Iq两个分量，并与所述控制器的输出请求比较，进行PI调节，形成闭环控制，从而完成对永磁同步电机速度、转矩的控制。在控制过程中，所述控制器可以实时监测永磁同步电机直轴电流Id、交轴电流Iq、永磁同步电机转子转速ωr，并可以通过控制装置的比例积分环节得到永磁同步电机的直轴电压分量Ud，交轴电压分量Uq，从而为下面的永磁同步电机参数辨识提供数据基础。

接着参照图2，图2为本发明一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置的结构示意图，所述辨识装置设置在所述内嵌式永磁同步电机1上，所述内嵌式永磁同步电机1包括永磁同步电机控制器2，即可将所述永磁同步电机控制器2设置在所述内嵌式永磁同步电机1内。

所述辨识装置包括：参数接收电路3，连接所述永磁同步电机控制器2以接收所述永磁同步电机控制器2输出的第一组控制器参数；电机观测电路5，建立所述内嵌式永磁同步电机1的观测模型；激励输出电路4，连接所述内嵌式永磁同步电机1和所述电机观测电路5，以将同一激励输出给所述内嵌式永磁同步电机1和所述电机观测电路5；输出误差计算电路6，连接所述内嵌式永磁同步电机1和所述电机观测电路5，以接收所述内嵌式永磁同步电机1和所述电机观测电路5的同一输出参数，并计算所述内嵌式永磁同步电机1和所述电机观测电路5的同一输出参数之差，作为参数误差输出；自适应律计算电路7，连接所述输出误差计算电路6、所述参数接收电路3和所述电机观测电路5，接收所述第一组控制器参数和所述参数误差，基于所述第一组控制器参数和所述参数误差根据参数自适应律修正所述电机观测电路5的电机参数，使得所述参数误差逐渐减少，直到所述参数误差为零，读出并输出所述参数误差为零时所述电机观测电路5的各个电机参数；参数输出电路8，连接所述自适应律计算电路7以接收所述自适应律计算电路7输出的所述各个电机参数，并根据所述各个电机参数调整所述永磁同步电机控制器1的第二组控制器参数，将所述调整后的第二组控制器参数输出给所述永磁同步电机控制器2；其中，所述第二组控制器参数的参数数量大于所述第一组控制器参数的参数数量，并且所述第二组控制器参数包括所述第一组控制器参数；其中，所述永磁同步电机控制器2根据接收到的所述调整后的第二组控制器参数对所述内嵌式永磁同步电机1进行控制。其中，所述同一输出参数为Q轴电流；所述第一组控制器参数为直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述第二组控制器参数为D轴电感L_d，Q轴电感L_q，绕组电阻R_s，永磁体在定子上耦合的磁链ψ_f，直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述自适应律计算电路使用在线参数辨识模式读出所述电机观测电路的各个电机参数。

最后参照图3，图3为本发明一种内嵌式永磁同步电机参数辨识方法的工作流程图，所述辨识方法包括以下步骤：

步骤301：参数接收电路接收所述永磁同步电机控制器输出的第一组控制器参数；

步骤302：电机观测电路建立所述内嵌式永磁同步电机的观测模型；

步骤303：激励输出电路将同一激励输出给所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路；

步骤304：输出误差计算电路接收所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数，并计算所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数之差，作为参数误差输出；

步骤305：自适应律计算电路接收所述第一组控制器参数和所述参数误差，基于所述第一组控制器参数和所述参数误差根据参数自适应律修正所述电机观测电路的电机参数，使得所述参数误差逐渐减少，直到所述参数误差为零，读出并输出所述参数误差为零时所述电机观测电路的各个电机参数；

步骤306：参数输出电路接收所述自适应律计算电路输出的所述各个电机参数，并根据所述各个电机参数调整所述永磁同步电机控制器的第二组控制器参数，将所述调整后的第二组控制器参数输出给所述永磁同步电机控制器；

步骤307：所述永磁同步电机控制器根据接收到的所述调整后的第二组控制器参数对所述内嵌式永磁同步电机进行控制；

其中，所述参数接收电路、所述电机观测电路、所述激励输出电路、所述自适应律计算电路和所述参数输出电路内嵌于所述内嵌式永磁同步电机；，所述第二组控制器参数的参数数量大于所述第一组控制器参数的参数数量，并且所述第二组控制器参数包括所述第一组控制器参数。其中，所述同一输出参数为Q轴电流；所述第一组控制器参数为直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述第二组控制器参数为D轴电感L_d，Q轴电感L_q，绕组电阻R_s，永磁体在定子上耦合的磁链ψ_f，直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述自适应律计算电路使用在线参数辨识模式读出所述电机观测电路的各个电机参数。

另外，所述自适应律计算电路使用的辨识算法具体如下：

永磁同步电机在旋转坐标系下的定子电流模型数学模型为

$\left.\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{di}}_d}{dt}=-\frac{R_s}{L_d}{i}_d+\frac{L_q}{L_d}{\mathrm{\ω}}_r{i}_q+\frac{u_d}{L_d}\\ \frac{{\mathrm{di}}_q}{dt}=-\frac{R_s}{L_q}{i}_q-\frac{L_d}{L_q}{\mathrm{\ω}}_r{i}_d+\frac{u_q-{\mathrm{\ω}}_r{\mathrm{\ψ}}_f}{L_q}\end{array}\right\}$

在上述数学模型中L_d、L_q、R_s、ψ_f是需要辨识的参数，其他变量已经通过控制装置的硬件测量和计算出来；

永磁同步电机的实际输入输出作为参考模型，永磁同步电机的上述数学模型作为观测模型，同时给所述参考模型和所述观察模型相同的激励，则两个模型都会有相应的输出，两个模型的输出误差根据参数自适应律运算后，修正观测模型的参数L_d、L_q、R_s、ψ_f，使两个模型的输出误差逐渐减小。当误差减小为零时，就可以辨识出永磁同步电机即参考模型的电机参数。本发明的永磁同步电机的控制器可以根据这些实时辨识出来的电机参数调整控制参数，达到优化控制的目的。

具体地，所述参数自适应率通过以下算法获得：

永磁同步电机d、q轴电流为状态变量的状态方程为：

$P\left[\begin{array}{c}id\\ iq\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}-\frac{Rs}{Ld}& \mathrm{\ω}\frac{Lq}{Ld}\\ -\mathrm{\ω}\frac{Ld}{Lq}& -\frac{Rs}{Lq}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}id\\ iq\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}\frac{1}{Ld}& 0\\ 0& \frac{1}{Lq}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}ud\\ uq\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}0\\ -\mathrm{\ω}\frac{\mathrm{\Ψ}f}{Lq}\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中，i_d、i_q、u_d、u_q分别为定子电流、定子电压在d、q轴上的分量；R_s为定子一相绕组电阻；ω为电机的电角速度；ψ_f为永磁体在定子上耦合的磁链；L_d、L_q分别为电机d、q轴电感；P为微分算子，P＝d/dt；

由于q轴电流方程中含有将要辨识的所有电机参数,因此选取q轴电流观测误差来调整参数；

令

那么式(1)简写为：Pi＝Ai+Bu+C (2)

其中，电流状态矢量i＝[id iq]^T；电压矢量u＝[ud uq]^T；

$A=\left[\begin{array}{cc}-\frac{a}{d}& \frac{\mathrm{\ω}}{d}\\ -\mathrm{\ω}d& -a\end{array}\right];B=\left[\begin{array}{cc}\frac{b}{d}& 0\\ 0& b\end{array}\right];\hat{C}=\left[\begin{array}{c}0\\ -\mathrm{\ω}\hat{c}\end{array}\right];$

假设电机转速ω为已知量，基于状态方程构造参数调整模型为：

$p\hat{i}=\hat{A}\hat{i}+\hat{B}u+\hat{C}+G(\hat{i}-i)---\left(3\right)$

其中，为模型状态矢量；含有可调参数的系数矩阵常数项矩阵其中 分别为Rs、Lq的辨识值)，(为ψf的辨识值)， 是Ld的辨识值；为增益矩阵，其中k1、k2为有限实数；

将式(2)表示的PMSM状态方程作为参考模型，减去式(3)表示的参数调整模型，整理得到：

$Pe=(A+G)e+\mathrm{\Δ}A\hat{i}+\mathrm{\Δ}Bu+\mathrm{\Δ}C=(A+G)e-W---\left(4\right)$

$W=-\mathrm{\Δ}A\hat{i}-\mathrm{\Δ}Bu-\mathrm{\Δ}C;---\left(5\right)$

令则可以转化为:

$\left\{\begin{array}{c}Pe=(A+G)e+I(-W)\\ i=De\end{array}\right.---\left(6\right)$

第一步，设计增益矩阵，使线性定常前向方块的传递函数矩阵严格正实，要使前向模块严格正实,根据正实引理必须满足下述条件：

对于则

$P(A+G)+{(A+G)}^{T}P=-Q=-\left[\begin{array}{cc}\frac{2a}{d}-2k1& \mathrm{\ω}d-\frac{\mathrm{\ω}}{d}\\ \mathrm{\ω}d-\frac{\mathrm{\ω}}{d}& 2a-2k2\end{array}\right]---\left(7\right)$

其中，Q矩阵必须为半正定矩阵，则Q的所有主子式大于或等于零，即：

$(\frac{2a}{d}-2k1)(2a-2k2)-{(\mathrm{\ω}d-\frac{\mathrm{\ω}}{d})}^2\≥0;---\left(8\right)$

如果满足以上条件，则可以保证线性定常前向方块的传递函数矩阵严格正实；

第二步，非线性时变方块满足Popov积分不等式；

${\∫}_0^t{w}^{T}ed\mathrm{\τ}\≥-{\mathrm{\γ}}_0^2$

$\begin{array}{c}\mathrm{\η}(0,t_1)=\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{w}^{T}ydt=\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{w}^T\left(De\right)dt=\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{w}^{T}edt=\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{w}^{T}wdt\\ =-\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{e}^T\[(A-\hat{A})\hat{X}+(B-\hat{B})U+(C-\hat{C})G\]dt\≥-{\mathrm{\γ}}^2\end{array}$

$\begin{array}{c}\mathrm{\η}(0,t_1)=-\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{e}^T(A-\hat{A})\hat{X}dt-\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{e}^T(B-\hat{B})Udt-\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{e}^T(C-\hat{C})Gdt\\ \≥-{\mathrm{\γ}}_1^2-{\mathrm{\γ}}_2^2-{\mathrm{\γ}}_3^2=-{\mathrm{\γ}}^2\end{array}$

${\mathrm{\η}}_1(0,t_1)=\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{e}^T(\hat{A}-A)\hat{X}dt\≥-{\mathrm{\γ}}_1^2---\left(9\right)$

${\mathrm{\η}}_2(0,t_1)=\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{e}^T(\hat{B}-B)Udt\≥-{\mathrm{\γ}}_2^2---\left(10\right)$

${\mathrm{\η}}_3(0,t_1)=\underset{0}{\overset{n}{\∫}}{e}^T(\hat{C}-C)Gdt\≥-{\mathrm{\γ}}_3^2---\left(11\right)$

根据公式(11)可以得到c的参数自适应率如下；

$\hat{c}=-(K_{h2}+K_{h1}/s){\mathrm{\ωe}}_q+\hat{c}\left(0\right)$

将式(10)拆分成两项，

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\η}}_{21}(0,t1)={\∫}_0^{t1}ed(\widehat{Bd}-Bd)Uddt\≥-{\mathrm{\γ}}_{21}^2\\ {\mathrm{\η}}_{22}(0,t1)={\∫}_0^{t1}eq(\widehat{Bq}-Bq)Uqdt\≥-{\mathrm{\γ}}_{22}^2\end{array}\right.---\left(12\right)$

根据公式(12)可以得到参数b和参数b/d的自适应率如下：

$\hat{b}=(Kg1+\frac{Kg2}{s})eq*uq+\hat{b}\left(0\right)---\left(13\right)$

$\left(\frac{\hat{b}}{d}\right)=(Km1+\frac{Km2}{s})ed*ud+\left(\frac{\hat{b}}{d}\right)\left(0\right)---\left(14\right)$

将(13)计算结果代入(14)可以得到d的值；

$\hat{a}=(Kf1+\frac{Kf2}{s})eq*iq+\hat{a}\left(0\right)$

$\hat{d}=-(Km1+\frac{Km2}{s})eq*wr*id+\hat{b}\left(0\right)$

得到a、b、c、d的值以后，则可以通过求解得到内嵌式永磁同步电机的四个主要参数L_d、L_q、R_s、ψ_f，从而实现永磁同步电机的电机参数的辨识。

虽然本发明己以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，所述辨识装置设置在所述内嵌式永磁同步电机控制器上，所述内嵌式永磁同步电机包括永磁同步电机控制器，其特征在于，所述辨识装置包括：

参数接收电路，连接所述永磁同步电机控制器以接收所述永磁同步电机控制器输出的第一组控制器参数；

电机观测电路，建立所述内嵌式永磁同步电机的观测模型；

激励输出电路，连接所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路，以将同一激励输出给所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路；

输出误差计算电路，连接所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路，以接收所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数，并计算所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数之差，作为参数误差输出；

自适应律计算电路，连接所述输出误差计算电路、所述参数接收电路和所述电机观测电路，接收所述第一组控制器参数和所述参数误差，基于所述第一组控制器参数和所述参数误差根据参数自适应律修正所述电机观测电路的电机参数，使得所述参数误差逐渐减少，直到所述参数误差为零，读出并输出所述参数误差为零时所述电机观测电路的各个电机参数；

参数输出电路，连接所述自适应律计算电路以接收所述自适应律计算电路输出的所述各个电机参数，并根据所述各个电机参数调整所述永磁同步电机控制器的第二组控制器参数，将所述调整后的第二组控制器参数输出给所述永磁同步电机控制器；

其中，所述第二组控制器参数的参数数量大于所述第一组控制器参数的参数数量，并且所述第二组控制器参数包括所述第一组控制器参数；

其中，所述永磁同步电机控制器根据接收到的所述调整后的第二组控制器参数对所述内嵌式永磁同步电机进行控制；

其中，所述控制器采用SVPWM(空间矢量脉宽调制)方式进行矢量控制；

其中，所述第一组控制器参数为直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述第二组控制器参数为D轴电感L_d，Q轴电感L_q，绕组电阻R_s，永磁体在定子上耦合的磁链ψ_f，直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q。

2.根据权利要求1所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，其特征在于，其中所述电机观测电路建立的内嵌式永磁同步电机观测模型是指：

$P\left[\begin{array}{c}id\\ iq\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}-\frac{Rs}{Ld}& \mathrm{\ω}\frac{Lq}{Ld}\\ -\mathrm{\ω}\frac{Ld}{Lq}& -\frac{Rs}{Lq}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}id\\ iq\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}\frac{1}{Ld}& 0\\ 0& \frac{1}{Lq}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}ud\\ uq\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}0\\ -\mathrm{\ω}\frac{\mathrm{\Ψ}f}{Lq}\end{array}\right]$

其中，id、iq、ud、uq分别为定子电流、定子电压在d、q轴上的分量；Rs为定子一相绕组电阻；ω为电机的电角速度；ψf为永磁体在定子上耦合的磁链；Ld、Lq分别为电机d、q轴电感；P为微分算子，P＝d/dt。

3.根据权利要求2所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，其特征在于，其中所述内嵌式永磁同步电机观测模型进一步是指：

Pi＝Ai+Bu+C；

其中，

$A=\left[\begin{array}{cc}-\frac{a}{d}& \frac{\mathrm{\ω}}{d}\\ -\mathrm{\ω}d& -a\end{array}\right];B=\left[\begin{array}{cc}\frac{b}{d}& 0\\ 0& b\end{array}\right];\hat{C}=\left[\begin{array}{c}0\\ -\mathrm{\ω}\hat{c}\end{array}\right];$

电流状态矢量i＝[id iq]^T；电压矢量u＝[ud uq]^T；

其中，

4.根据权利要求3所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，其特征在于，其中所述自适应律计算电路的参数自适应律是指：

$P\hat{i}=\hat{A}\hat{i}+\hat{B}u+\hat{C}+G(\hat{i}-i);$

其中，为模型状态矢量；

其中，为可调参数的系数矩阵，为常数项矩阵；为增益矩阵，其中k1、k2为有限实数；

其中 分别为Rs、Lq的辨识值， 为ψf的辨识值， 是Ld的辨识值。

5.根据权利要求1-4任一所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，其特征在于：

所述同一输出参数为Q轴电流。

6.根据权利要求5所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，其特征在于：

所述自适应律计算电路使用在线参数辨识模式读出所述电机观测电路的各个电机参数。

7.一种内嵌式永磁同步电机参数辨识方法，所述内嵌式永磁同步电机包括永磁同步电机控制器，其特征在于，所述辨识方法包括以下步骤：

步骤1：参数接收电路接收所述永磁同步电机控制器输出的第一组控制器参数；

步骤2：电机观测电路建立所述内嵌式永磁同步电机的观测模型；

步骤3：激励输出电路将同一激励输出给所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路；

步骤4：输出误差计算电路接收所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数，并计算所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数之差，作为参数误差输出；

步骤5：自适应律计算电路接收所述第一组控制器参数和所述参数误差，基于所述第一组控制器参数和所述参数误差根据参数自适应律修正所述电机观测电路的电机参数，使得所述参数误差逐渐减少，直到所述参数误差为零，读出并输出所述参数误差为零时所述电机观测电路的各个电机参数；

步骤6：参数输出电路接收所述自适应律计算电路输出的所述各个电机参数，并根据所述各个电机参数调整所述永磁同步电机控制器的第二组控制器参数，将所述调整后的第二组控制器参数输出给所述永磁同步电机控制器；

步骤7：所述永磁同步电机控制器根据接收到的所述调整后的第二组控制器参数对所述内嵌式永磁同步电机进行控制；

其中，所述参数接收电路、所述电机观测电路、所述激励输出电路、所述自适应律计算电路和所述参数输出电路内嵌于所述内嵌式永磁同步电机控制器；

其中，所述第二组控制器参数的参数数量大于所述第一组控制器参数的参数数量，并且所述第二组控制器参数包括所述第一组控制器参数；

其中，所述控制器采用SVPWM(空间矢量脉宽调制)方式进行矢量控制；

其中，所述第一组控制器参数为直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述第二组控制器参数为D轴电感L_d，Q轴电感L_q，绕组电阻R_s，永磁体在定子上耦合的磁链ψ_f，直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q。

8.根据权利要求7所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，其中所述步骤2的内嵌式永磁同步电机观测模型是指：

$P\left[\begin{array}{c}id\\ iq\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}-\frac{Rs}{Ld}& \mathrm{\ω}\frac{Lq}{Ld}\\ -\mathrm{\ω}\frac{Ld}{Lq}& -\frac{Rs}{Lq}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}id\\ iq\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}\frac{1}{Ld}& 0\\ 0& \frac{1}{Lq}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}ud\\ uq\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}0\\ -\mathrm{\ω}\frac{\mathrm{\Ψ}f}{Lq}\end{array}\right]$

其中，id、iq、ud、uq分别为定子电流、定子电压在d、q轴上的分量；Rs为定子一相绕组电阻；ω为电机的电角速度；ψf为永磁体在定子上耦合的磁链；Ld、Lq分别为电机d、q轴电感；P为微分算子，P＝d/dt。

9.根据权利要求8所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，其中所述内嵌式永磁同步电机观测模型进一步是指：

Pi＝Ai+Bu+C；

其中，

$A=\left[\begin{array}{cc}-\frac{a}{d}& \frac{\mathrm{\ω}}{d}\\ -\mathrm{\ω}d& -a\end{array}\right];B=\left[\begin{array}{cc}\frac{b}{d}& 0\\ 0& b\end{array}\right];\hat{C}=\left[\begin{array}{c}0\\ -\mathrm{\ω}\hat{c}\end{array}\right];$

电流状态矢量i＝[id iq]^T；电压矢量u＝[ud uq]^T；

其中，

10.根据权利要求9所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，其中所述步骤5的参数自适应律是指：

$P\hat{i}=\hat{A}\hat{i}+\hat{B}u+\hat{C}+G(\hat{i}-i);$

其中，为模型状态矢量；

其中，为可调参数的系数矩阵，为常数项矩阵；为增益矩阵，其中k1、k2为有限实数；

其中 分别为Rs、Lq的辨识值， 为ψf的辨识值， 是Ld的辨识值。

11.根据权利要求7-10任一所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于：

所述同一输出参数为Q轴电流。

12.根据权利要求11所述的内嵌式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于：

所述自适应律计算电路使用在线参数辨识模式读出所述电机观测电路的各个电机参数。