CN105429544B - 一种获得电机参数的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种获得电机参数的方法和装置，用于实现获得电机实际参数的技术效果。所述方法包括：获得电机的第n‑1实际d轴电流和第n‑1实际q轴电流；获得与所述电机对应的可调模型输出的第n‑1推定d轴电流和第n‑1推定q轴电流；根据所述第n‑1实际d轴电流、所述第n‑1实际q轴电流、所述第n‑1推定d轴电流和所述第n‑1推定q轴电流，获得第n轮计算结果；所述第n轮计算结果中包括第n电机参数或第n电机参数相关量；判断所述第n轮计算结果和所述第n‑1轮计算结果是否满足预设关系；当所述第n轮计算结果和所述第n‑1轮计算结果满足所述预设关系时，确定所述第n轮计算结果中对应的所述第n电机参数为所述电机的实际参数。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种获得电机参数的方法和装置。
背景技术
目前，在对电机进行控制时，所采用的电机参数，一般是生产商提供的规格参数，例如电机电感随电流变化的离散数据、电机电阻和反电动势常数等。然而，一些电机参数并不是始终不变的，而是与电机实际运行状况有关系，例如电阻会随输入电机的电流增大而增大。同时，测试规格参数的环境与电机实际应用环境的不同，也可能导致测试出的规格参数与电机实际参数之间存在或大或小的误差。而规格参数与实际参数的误差，造成对电机控制不准确，运行效率低下以及转动噪音大等技术问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种获得电机参数的方法和装置，用于实现获得电机实际参数的技术效果。
第一方面，本申请提供了一种获得电机参数的方法，包括：
获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流；n为正整数；
获得与所述电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流；所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流为所述可调模型基于第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流；
根据所述第n-1实际d轴电流、所述第n-1实际q轴电流、所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果；所述第n轮计算结果中包括第n电机参数或第n电机参数相关量；
判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系；
当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系时，确定所述第n轮计算结果中对应的所述第n电机参数为所述电机的实际参数。
可选的，在判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系之后，还包括：
当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果不满足所述预设关系时，将所述第n轮计算结果输入所述可调模型，以使所述可调模型基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出与所述第n-1推定d轴电流不同的第n推定d轴电流，以及与所述第n-1推定q轴电流不同的第n推定q轴电流。
可选的，所述电机参数包括电机电阻、d轴电感、q轴电感和反电动势常数，根据所述第n-1实际d轴电流、所述第n-1实际q轴电流、所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果，包括：
根据下列任意能够获得an'，bn'，cn'和dn'的公式组合，获得所述第n轮计算结果：
其中，Rn'为第n电机电阻、Ldn'为第n d轴电感、
Lqn'为第n q轴电感、Ken'为第n反电动势常数，R0
为所述可调模型的初始电机电阻，Lq0为所述可调模型的初始q轴电感，Ke0为所述可调模型
的初始反电动势常数，Ld0为所述可调模型的初始d轴电感，iqi为第i实际q轴电流，idi为第i
实际d轴电流，iqi'为第i推定q轴电流，idi'为第i推定d轴电流，iqn-1为所述第n-1实际q轴电
流，iqn-1'为所述第n-1推定q轴电流，idn-1为所述第n-1实际d轴电流，idn-1'为所述第n-1推定
d轴电流，ΔT为周期，ωi为第i电机角速度，ωn-1为第n-1电机角速度，udi为第i d轴电压，uqi
为第i q轴电压，udn-1为第n-1 d轴电压，uqn-1为第n-1 q轴电压，k1、k2、ks1、ks2、ks3、ks4、km1、
km2、km3、km4、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9和k10均为正数。
可选的，当所述第n计算结果具体包括所述第n电机参数时，判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系，包括：
判断第n-1电机电阻Rn-1'与Rn'的比值、所述第n-1 q轴电流Lqn-1'与Lqn'的比值、所述第n-1反电动势常数Ken-1'与Ken'的比值以及第n-1 d轴电流Ldn-1'与Ldn'的比值是否均在预设范围内；
当Rn-1'与Rn'的比值、Lqn-1'与Lqn'的比值、Ken-1'与Ken'的比值以及Ldn-1'与Ldn'的比值均在所述预设范围内，表示所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系。
可选的，当所述第n轮结果具体包括所述第n电机参数相关量时，判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系，包括：
判断an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值是否均小于阈值；当an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值均小于所述阈值时，表示所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系。
可选的，所述可调模型按照下列公式，基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出与所述第n推定d轴电流和所述第n推定q轴电流：
其中，idn'为所述第n推定d轴电流，iqn'为所述第n推定q轴电流，ωn为第n电机角速度，udn为第n d轴电压，uqn为第n q轴电压。
另一方面，本申请提供了一种获得电机参数的装置，包括：
实际电流获得单元，用于获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流；n为正整数；
推定电流获得单元，用于获得与所述电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流；所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流为所述可调模型基于第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流；
计算单元，用于根据所述第n-1实际d轴电流、所述第n-1实际q轴电流、所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果；所述第n轮计算结果中包括第n电机参数或第n电机参数相关量；
判断单元，用于判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系；
确定单元，用于当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系时，确定所述第n轮计算结果中对应的所述第n电机参数为所述电机的实际参数。
可选的，所述装置还包括：
输入单元，用于在判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系之后，当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果不满足所述预设关系时，将所述第n轮计算结果输入所述可调模型，以使所述可调模型基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出与所述第n-1推定d轴电流不同的第n推定d轴电流，以及与所述第n-1推定q轴电流不同的第n推定q轴电流。
可选的，所述电机参数包括电机电阻、d轴电感、q轴电感和反电动势常数，所述计算单元用于根据下列任意能够获得an'，bn'，cn'和dn'的公式组合，获得所述第n轮计算结果：
其中，Rn'为第n电机电阻、Ldn'为第n d轴电感、
Lqn'为第n q轴电感、Ken'为第n反电动势常数，R0为
所述可调模型的初始电机电阻，Lq0为所述可调模型的初始q轴电感，Ke0为所述可调模型的
初始反电动势常数，Ld0为所述可调模型的初始d轴电感，iqi为第i实际q轴电流，idi为第i实
际d轴电流，iqi'为第i推定q轴电流，idi'为第i推定d轴电流，iqn-1为第n-1实际q轴电流，
iqn-1'为第n-1推定q轴电流，idn-1为第n-1实际d轴电流，idn-1'为第n-1推定d轴电流，ΔT为周
期，ωi为第i电机角速度，ωn-1为第n-1电机角速度，udi为第i d轴电压，uqi为第i q轴电压，
udn-1为第n-1 d轴电压，uqn-1为第n-1 q轴电压，k1、k2、ks1、ks2、ks3、ks4、km1、km2、km3、km4、k3、k4、
k5、k6、k7、k8、k9和k10均为正数。
可选的，当所述第n计算结果具体包括所述第n电机参数时，所述判断单元用于判断第n-1电机电阻Rn-1'与Rn'的比值、所述第n-1 q轴电流Lqn-1'与Lqn'的比值、所述第n-1反电动势常数Ken-1'与Ken'的比值以及第n-1 d轴电流Ldn-1'与Ldn'的比值是否均在预设范围内；
当Rn-1'与Rn'的比值、Lqn-1'与Lqn'的比值、Ken-1'与Ken'的比值以及Ldn-1'与Ldn'的比值均在所述预设范围内，表示所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系。
可选的，当所述第n轮结果具体包括所述第n电机参数相关量时，所述判断单元用于判断an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值是否均小于阈值；当an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值均小于所述阈值时，表示所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系。
可选的，所述可调模型按照下列公式，基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出与所述第n推定d轴电流和所述第n推定q轴电流：
其中，idn'为所述第n推定d轴电流，iqn'为所述第n推定q轴电流，ωn为第n电机角速度，udn为第n d轴电压，uqn为第n q轴电压。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本申请实施例的技术方案中，首先，获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流，以及与电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流。第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流为可调模型基于第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流；n为正整数。然后，根据第n-1实际d轴电流、第n-1实际q轴电流、第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果，其中，第n轮计算结果中包括第n电机参数或者第n电机参数相关量。接着，判断第n轮计算结果和第n-1轮计算结果是否满足预设关系，当满足预设关系时，由于可调模型是与电机对应的，所以此时可调模型的参数等于或接近于电机的实际参数，所以确定第n轮计算结果对应的第n电机参数为电机的实际参数。所以，通过本申请实施例中的技术方案就获得了电机的实际参数，进而使得对电机进行控制更加准确。
附图说明
图1为本申请实施例中获得电机参数的方法流程图；
图2为本申请实施例中获得电机参数的模型框架的示意图；
图3为本申请实施例中获得电机参数的装置结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种获得电机参数的方法和装置，用于实现获得电机实际参数的技术效果。
为了解决上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：
在本申请实施例的技术方案中，首先，获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流，以及与电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流。第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流为可调模型基于第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流；n为正整数。然后，根据第n-1实际d轴电流、第n-1实际q轴电流、第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果，其中，第n轮计算结果中包括第n电机参数或者第n电机参数相关量。接着，判断第n轮计算结果和第n-1轮计算结果是否满足预设关系，当满足预设关系时，由于可调模型是与电机对应的，所以此时可调模型的参数等于或接近于电机的实际参数，所以确定第n轮计算结果对应的第n电机参数为电机的实际参数。所以，通过本申请实施例中的技术方案就获得了电机的实际参数，进而使得对电机进行控制更加准确。
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请第一方面提供了一种获得电机参数的方法，请参考图1，包括如下步骤：
S101：获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流。
S102：获得与所述电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流。
S103：根据所述第n-1实际d轴电流、所述第n-1实际q轴电流、所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果。
S104：判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系。
S105：当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系时，确定所述第n轮计算结果对应的第n电机参数为所述电机的实际参数。
在S101中，获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流，具体为通过电流检测装置检测或者控制软件获得。在本申请实施例中，周期是指每轮计算的周期，周期长度ΔT可以与脉冲调制信号的周期相一致，例如1.4×10-4s到2.5×10-4s中的任意值。n为正整数，例如1，10或112等，不申请不做限制。另外，n为正整数，例如3，4或10等。
在S102中，获得与电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流。具体来讲，电机在运行中，可以得到电机的实际模型，即电机传递函数。在本申请实施例中，可调模型的传递函数为与电机的实际模型形式一致，而参数可调的函数。所以，可调模型是与电机对应的。可调模型的推定d轴电流和推定q轴电流是根据可调模型的传递函数和输入而得到的d轴电流和q轴电流。举例来说，例如电机的实际模型为
公式(1)
其中，id为电机的实际d轴电流，表示id对t求导。iq为电机的实际q轴电流，表示iq对t求导。R为实际电机电阻，Ld为电机的实际d轴电感，Lq为电机的实际q轴电感，ω为电机的实际角速度，ud为电机的实际d轴电压，uq为电机的实际q轴电压，Ke为电机的反电动势常数。那么可调模型为与电机实际模型形式一致的
公式(2)
其中，id'为可调模型的d轴电流，表示id'对t求导。iq'为可调模型的q轴电流，表示iq'对t求导。R'为可调模型的电机电阻，Ld'为可调模型的d轴电感，Lq'为可调模型的q轴电感。ω为可调模型的角速度，ud为可调模型的d轴电压，uq为可调模型的q轴电压，ω、ud和uq与电机的实际角速度、实际d轴电压和实际q轴电压相同。Ke'为可调模型的反电动势常数。
第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流为可调模型基于上一轮计算结果，即第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流。具体来讲，可调模型基于第n-1轮计算结果调整参数，例如可调模型的电机电阻，可调模型的d轴电感和/或q轴电感等，然后根据输入而输出第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流。
在具体实现过程中，为获得电机的实际参数而进行第n轮计算时，S101可以先于S102执行，S102也可以先于S101执行，还可以同时执行S101和S102，本申请不做具体限制。
获得第n-1实际d轴电流、第n-1实际q轴电流、第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流后，S103中，基于第n-1实际d轴电流、第n-1实际q轴电流、第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流进行第n轮计算，进而获得第n轮计算结果。如图2所示，在本申请实施例中，ud和uq是输入。每一轮计算，从电机获得的实际d轴电流id和实际q轴电流iq，以及可调模型输出的推定d轴电流id'和推定q轴电流iq'均输入到计算模块中进行计算。计算模块按照预设的算法处理，进而输出本轮计算结果。
具体来讲，本申请实施例中的第n轮计算结果中包括第n电机参数或电机参数相关量。在本申请实施例中，第n电机参数具体为第n电机电阻Rn'、第n d轴电感Ldn'、第n q轴电感Lqn'和第n反电动势常数Ken'。第n电机参数相关量为Rn'、Ldn'、Lqn'和Ken'的应变量，具体为所以，本申请实施例中的第n轮计算结果可以至少包括Rn'、Ldn'、Lqn'和Ken'，或者至少包括an'，bn'，cn'和dn'。
获得第n轮计算结果后，在S104中，判断第n轮计算结果和第n-1轮计算结果是否满足预设关系。在本申请实施例中，预设关系表示可调模型的参数与电机实际模型的参数一致或接近。进一步，当第n轮计算结果和第n-1轮计算结果满足预设关系时，S105中确定第n轮计算结果中的第n电机参数为电机的实际参数，或者第n轮计算结果中的第n电机相关量对应的第n电机参数为电机的实际参数。
具体来讲，由于可调模型的函数形式与电机实际模型的形式是一致的，而电机实际模型又表示电机的实际状态，所以，当第n轮计算结果和第n-1轮计算结果满足预设关系时，表示可调模型的参数已调整至与电机实际模型的参数一致或接近，进而表示此时的可调模型与电机实际模型是相同或接近相同。因此，此时可调模型的第n轮计算结果中的第n电机参数或第n电机参数相关量对应的电机参数就与电机的实际参数相同或接近，故可以作为电机的实际参数。
所以，由上述描述可知，当第n轮计算结果和第n-1轮计算结果满足预设关系时，可调模型相当于电机实际模型，可调模型的第n电机参数或第n电机参数相关量对应的电机参数就相当于电机的实际参数，所以，将第n电机参数或第n电机参数相关量对应的电机参数作为实际参数，就获得了电机的实际参数。
在本申请另一实施例中，在S104之后，还可以包括：
当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果不满足所述预设关系时，将所述第n轮计算结果输入所述可调模型，以使所述可调模型基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出与所述第n-1推定d轴电流不同的第n推定d轴电流，以及与所述第n-1推定q轴电流不同的第n推定q轴电流。
具体来讲，当S104中判断出第n轮计算结果和第n-1轮计算结果不满足预设关系时，表示此时可调模型的参数还没有调整到与电机一致或者接近一致，所以，可调模型仍然需要继续调整参数。所以，进一步将计算模块输出的第n轮计算结果输入可调模型，进而使可调模型调整参数，从而在第n+1周期输出与第n-1推定d轴电流不同的第n推定d轴电流，以及与第n-1推定q轴电流不同的第n推定q轴电流。
在本申请实施例中，如果第n轮计算结果和第n-1轮计算结果不满足预设关系时，将第n轮计算结果输入可调模型，然后再次执行S101至S104，直到本轮计算结果和上一轮计算结果满足预设关系，确定出电机的实际参数才结束。
接下来，对如何获得第n轮计算结果进行详细介绍。
在本申请实施例中，根据下列任意能够获得an'，bn'，cn'和dn'的公式组合，获得第n轮计算结果：
公式(3)
公式(4)
公式(5)
公式(6)
公式(7)
公式(8)
公式(9)
公式(10)
公式(11)
具体来讲，R0为可调模型的初始电
机电阻，Lq0为可调模型的初始q轴电感，Ke0为可调模型的初始反电动势常数，Ld0为可调模型
的初始d轴电感。R0，Lq0，Ke0和Ld0由本领域技术人员任意设置。其中，由于Lq0和d'(0)作为分
母，所以在设置时Lq0和Ld0具体可以设置为任意非零实数，本申请不做具体限制。在初始时
刻，将作为初始值，计算an'，bn'，cn'和dn'。以
计算an'为例：
当n＝1，即进行第1轮计算时：
当n＝2，即进行第2轮计算时：
当n≥3时，依次类推，这里就不再一一赘述了。
iqi为第i实际q轴电流，idi为第i实际d轴电流，即第i周期电机输出的实际q轴电流和d轴电流。iqi'为第i推定q轴电流，iqi'为第i推定d轴电流，即第i周期可调模型输出的d轴电流和q轴电流。iqn-1为第n-1实际q轴电流，iqn-1'为第n-1推定q轴电流，ΔT为周期，idn-1为第n-1实际d轴电流，idn-1'为第n-1推定d轴电流。ωi为第i电机角速度，即第i周期中电机的实际角速度，ωn-1为第n-1电机角速度，即第n-1周期中电机的实际角速度。udi为第i d轴电压，uqi为第i q轴电压，即第i周期输入电机和可调模型的d轴电压和q轴电压。udn-1为第n-1d轴电压，uqn-1为第n-1 q轴电压，即第n-1周期输入电机和可调模型的d轴电压和q轴电压。k1、k2、ks1、ks2、ks3、ks4、km1、km2、km3、km4、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9和k10均为正数。在具体实现过程中，k1，k2，ks1，ks2，ks3，ks4，km1，km2，km3，km4，k3，k4，k5，k6，k7，k8，k9和k10可以相同也可以不相同，本申请不做具体限制。
在具体实现过程中，本申请所属领域的普通技术人员可以根据实际任意选择上述公式(3)至公式(11)中能够获得的an'，bn'，cn'和dn'公式组合，进而获得an'，bn'，cn'和dn'。例如公式(3)、公式(5)、公式(10)和公式(11)组合，或者公式(3)、公式(4)、公式(10)和公式(11)组合，本申请所属领域的普通技术人员可以根据实际进行选择，本申请不做具体限制。
在本申请实施例中，第n轮计算结果具体可以包括第n电机参数，第n电机参数包括Rn'、Ldn'、Lqn'和Ken'。当第n轮计算结果具体包括第n电机参数时，可以进一步通过an'，bn'，cn'和dn'计算出Rn'、Ldn'、Lqn'和Ken'。或者第n轮计算结果也可以具体包括第n电机参数相关量，第n电机参数相关量至少包括an'，bn'，cn'和dn'，进一步还可以包括Rn'、Ldn'、Lqn'和/或Ken'。
在本申请实施例中，电机实际模型为具体公式(1)，进而可调模型具体为公式(2)。在具体实现过程中，基于第n-1实际d轴电流、第n-1实际q轴电流、第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流获得an'，bn'，cn'和dn'的方法有多种，例如基于李雅普诺夫函数、波波夫不等式或最小二乘法等，本申请不做具体限制。在本申请实施例中，将以波波夫函数为例详细获得上述公式(3)至公式(11)的推导过程。
首先，公式(1)减去公式(2)，得
公式(12)
其中“·”表示为微分算符。
如令A-A'＝ΔA，B-B'＝ΔB和C-C'＝ΔC，则公式(12)可化简为：
公式(13)
接下来，为了满足波波夫稳定性条件，引入误差负反馈G，其中进而
可调模型的闭环函数为
公式(14)
其中，k1和k2为正数。
接下来，增加线性补偿器D，获得前向线性定常模块
公式(15)
其中，I为单位矩阵，I(-w)为前向定常模块的输入，y为线性部分输出以及非线性部分的输入，w为非线性部分的输出。
由公式(13)和公式(15)可得
I(-w)＝ΔAi'+ΔBu+ΔC。
而又由于I为单位矩阵，所以
w＝-(ΔAi'+ΔBu+ΔC)。 公式(16)
要使图2表示的系统为渐进超稳定系统，需要等价前向方块的传递函数严格正实。根据正实引理可知，传递函数严格正实必须满足P(A-G)+(A-G)TP＝-Q和PI＝D，P和Q为任意正定对称矩阵。
假设选择P＝[1]，即令P为单位矩阵，则
公式(17)
可见，只要调整k1和k2，就可以和从
而使Q为正定对称矩阵。所以，k1和k2具体使和
成立的值。
另外， 公式(18)
进一步，波波夫不等式为 公式(19)
γ0 2为有限实数，t表示进行计算时刻与初始时刻直接的时间差，具体为t＝nΔT。
由公式(15)、公式(16)和公式可将公式(19)变换为
公式(20)
接下来，令
公式(21)
公式(22)
公式(23)
所以，要η(0,t)≥-γ0 2成立，则应有η1(0,t)≥-γ1 2,η2(0,t)≥-γ2 2,η3(0,t)≥-γ3 2成立。
其中，γ1、γ2、γ3为有限实数。
对于η1(0,t)≥-γ1 2，由于
所以要成
立，应有
公式(24)
公式(25)
和 公式(26)
公式(27)
成立。γ11、γ12、γ13、γ14为有限实数。
对于不妨假设
公式(28)
则
进一步，假设
则当k1＞0时，
公式(29)
成立。
对两边求导得
公式(30)
另外，取G2(t,τ)＝k2eqiq'，使得
公式(31)
成立。
所以，当时，能够
成立，故公式(28)假设成立。
将公式(28)中的dτ换成dt，得公式(29)的标准形式
公式(29)
对于按照上述证明方法，同理可得
或者 公式(30)
公式(31)
而对于按照上述证明方法，同理可得
或者 公式(32)
公式(33)
对于照上述证明方法，同理可得
公式(34)
对于由于
公式(35)
所以，可推出
以及 公式(36)
公式(37)
最后，对于由于
公式(38)
所以
公式(39)
最后，为方便计算机处理，将上述公式(29)、公式(30)、公式(31)、公式(32)、公式(33)、公式(34)、公式(36)、公式(37)、公式(39)分别离散化，得到
公式(3)
公式(4)
公式(5)
公式(6)
公式(7)
公式(8)
公式(9)
公式(10)
公式(11)
在本申请实施例中，第n轮计算结果包括第n电机参数，其中第n电机参数具体为Rn'、Ldn'、Lqn'和Ken'。或者，第n轮计算结果包括第n电机参数相关量，第n电机参数相关量至少包括an'，bn'，cn'和dn'，进一步还可以包括Rn'、Ldn'、Lqn'和/或Ken'。由于第n轮计算结果有两种可能，所以S104中判断第n轮计算结果与第n-1计算结果是否满足预设关系，也有两种具体实现方式。
第一种：
当第n计算结果具体包括第n电机参数，而第n电机参数至少包括Rn'、Lqn'、Ken'和Ldn'时，S104具体包括：
判断第n-1电机电阻Rn-1'与Rn'的比值、所述第n-1 q轴电流Lqn-1'与Lqn'的比值、所述第n-1反电动势常数Ken-1'与Ken'的比值以及第n-1 d轴电流Ldn-1'与Ldn'的比值是否均在预设范围内。
在第一种实现方式中，为判断第n轮计算结果和第n-1轮计算结果是否满足预设关
系，获得的第n-1轮计算结果对应的第n-1电机参数，包括第n-1电机电阻Rn-1'、第n-1 q轴电
感Lqn-1'、第n-1反电动势常数Ken-1'和第n-1 d轴电感Ldn-1'。然后进一步获得Rn-1'与Rn'的比
值、Lqn-1'与Lqn'的比值、Ken-1'与Ken'的比值以及Ldn-1'与Ldn'的比值为和
在第一种实现方式中，判断第n轮计算结果与第n-1轮计算结果是否满足预设关
系，具体为判断和是否均在预设范围内。在
本申请实施例中，预设范围为1附近的小范围，例如[0.995，1.005]，或[0.998，1.002]等。在
具体实现过程中，预设范围越小，最终作为实际电机参数的第n电机参数越接近实际电机参
数。本申请所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置，本申请不做具体限制。
具体来讲，当和均在预设范围内时，表
示和等于1或者接近于1。而
和等于1或者接近于1，表明idn-1'等于或接近于idn-1，以及iqn-1'等于或接近于
iqn-1。由于电机和可调模型的输入一致，函数模型形式一致，此时的输出相关或接近相关，
所以表明此时可调模型的参数等于或接近于电机实际模型，所以可以将Rn'、Lqn'、Ken'和
Ldn'视为电机实际参数R、Lq、Ke和Ld。所以，当和均在预设范围内时，表示第n轮计算结果与第n-1轮计算结果满足预设关系。
进一步，在第一种实现方式中，由于第n轮计算结果包括的就是第n电机参数本身，所以在S105中直接确定第n电机参数为电机的实际参数。
第二种：
当第n轮计算结果具体包括第n电机参数相关量，而第n电机相关量至少包括an'，bn'，cn'和dn'时，S104具体包括：
判断an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值是否均小于阈值。
当第n轮计算结果具体包括第n电机参数相关量时，需获得第n-1轮计算结果中的第n-1电机参数相关量an-1'，bn-1'，cn-1'和dn-1'。然后进一步获得an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值。
在第二种实现方式中，判断第n轮计算结果与第n-1轮计算结果是否满足预设关系，具体为判断an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值是否均小于阈值。在本申请实施例中，阈值为0或接近于0的数，例如0，0.05，或0.1等。在具体实现过程中，阈值越小，越接近0，最终作为实际电机参数的第n电机参数越接近实际电机参数。本申请所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置，本申请不做具体限制。
具体来讲，an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值均小于阈值时，表明idn-1'等于或接近于idn-1，iqn-1'等于或接近于iqn-1，进而，表明此时可调模型的参数等于或接近于电机实际模型，所以可以将Rn'、Lqn'、Ken'和Ldn'视为电机实际参数R、Lq、Ke和Ld。所以，当an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值均小于阈值时，表示第n轮计算结果与第n-1轮计算结果满足预设关系。
进一步，由于第n轮计算结果具体包括的是第n电机参数相关量
所以在第二种实现方式中，S105中确定的第n电机参数相关量对应的第n电机参数就为和
进一步，当第n轮计算结果和第n-1轮计算结果不满足预设条件时，将第n轮计算结果输入可调模型，根据公式(14)，可调模型按照公式(40)在第n+1周期输出第n推定d轴电流和第n推定q轴电流。
公式(40)
其中，idn'为第n推定d轴电流，iqn'为第n推定q轴电流，ωn为第n周期中电机的实际角度，udn为第n周期输入可调模型和电机的d轴电压，uqn为第n周期输入可调模型和电机的q轴电压。
进一步，在具体实现过程中，若利用计算机计算，则计算机具体为利用将离散化后的公式进行计算。所以，离散化后的公式(40)为
(公式41)
基于与前述实施例中获得电机参数的方法同样的发明构思，本申请第二方面还提供一种获得电机参数的装置，如图3所示，包括：
实际电流获得单元301，用于获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流；n为正整数；
推定电流获得单元302，用于获得与电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流；第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流为可调模型基于第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流；
计算单元303，用于根据第n-1实际d轴电流、第n-1实际q轴电流、第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果；第n轮计算结果中包括第n电机参数或第n电机参数相关量；
判断单元304，用于判断第n轮计算结果和第n-1轮计算结果是否满足预设关系；
确定单元305，用于当第n轮计算结果和第n-1轮计算结果满足预设关系时，确定第n轮计算结果中对应的第n电机参数为电机的实际参数。
进一步，本申请实施例中的装置还可以进一步包括：
输入单元，用于在判断第n轮计算结果和第n-1轮计算结果是否满足预设关系之后，当第n轮计算结果和第n-1轮计算结果不满足预设关系时，将第n轮计算结果输入可调模型，以使可调模型基于第n轮计算结果在第n+1周期输出与第n-1推定d轴电流不同的第n推定d轴电流，以及与第n-1推定q轴电流不同的第n推定q轴电流。
具体来讲，本申请实施例中的电机参数包括电机电阻、d轴电感、q轴电感和反电动势常数，计算单元303用于根据下列任意能够获得an'，bn'，cn'和dn'的公式组合，获得第n轮计算结果：
其中，Rn'为第n电机电阻、Ldn'为第n d轴电感、Lqn'
为第n q轴电感、Ken'为第n反电动势常数，R0
为可调模型的初始电机电阻，Lq0为可调模型的初始q轴电感，Ke0为可调模型的初始反电动
势常数，Ld0为可调模型的初始d轴电感，iqi为第i实际q轴电流，idi为第i实际d轴电流，iqi'为
第i推定q轴电流，idi'为第i推定d轴电流，iqn-1为第n-1实际q轴电流，iqn-1'为第n-1推定q轴
电流，idn-1为第n-1实际d轴电流，idn-1'为第n-1推定d轴电流，ΔT为周期，ωi为第i电机角速
度，ωn-1为第n-1电机角速度，udi为第i d轴电压，uqi为第i q轴电压，udn-1为第n-1 d轴电压，
uqn-1为第n-1 q轴电压，k1、k2、ks1、ks2、ks3、ks4、km1、km2、km3、km4、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9和k10均
为正数。
可选的，当第n计算结果具体包括第n电机参数时，判断单元304用于判断第n-1电机电阻Rn-1'与Rn'的比值、第n-1 q轴电流Lqn-1'与Lqn'的比值、第n-1反电动势常数Ken-1'与Ken'的比值以及第n-1 d轴电流Ldn-1'与Ldn'的比值是否均在预设范围内；
当Rn-1'与Rn'的比值、Lqn-1'与Lqn'的比值、Ken-1'与Ken'的比值以及Ldn-1'与Ldn'的比值均在预设范围内，表示第n轮计算结果和第n-1轮计算结果满足预设关系。
或者，当第n轮结果具体包括第n电机参数相关量时，判断单元304用于判断an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值是否均小于阈值；当an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值均小于阈值时，表示第n轮计算结果和第n-1轮计算结果满足预设关系。
进一步，可调模型按照下列公式，基于第n轮计算结果在第n+1周期输出与第n推定d轴电流和第n推定q轴电流：
其中，idn'为第n推定d轴电流，iqn'为第n推定q轴电流，ωn为第n电机角速度，udn为第n d轴电压，uqn为第n q轴电压。
前述图1-图2实施例中的获得电机的参数的方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的获得电机的参数的装置，通过前述对获得电机的参数的方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中获得电机的参数的装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本申请实施例的技术方案中，首先，获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流，以及与电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流。第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流为可调模型基于第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流；n为正整数。然后，根据第n-1实际d轴电流、第n-1实际q轴电流、第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果，其中，第n轮计算结果中包括第n电机参数。接着，判断第n轮计算结果和第n-1轮计算结果是否满足预设关系，当满足预设关系时，由于可调模型是与电机对应的，所以此时可调模型的参数等于或接近于电机的实际参数，所以确定第n轮计算结果对应的第n电机参数为电机的实际参数。所以，通过本申请实施例中的技术方案就获得了电机的实际参数，进而使得对电机进行控制更加准确。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种获得电机参数的方法，其特征在于，包括：
获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流；n为正整数；
获得与所述电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流；所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流为所述可调模型基于第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流；
根据所述第n-1实际d轴电流、所述第n-1实际q轴电流、所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果；所述第n轮计算结果中包括第n电机参数或第n电机参数相关量；
判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系；
当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系时，确定所述第n轮计算结果中对应的所述第n电机参数为所述电机的实际参数；
其中，所述电机参数包括电机电阻、d轴电感、q轴电感和反电动势常数，根据所述第n-1实际d轴电流、所述第n-1实际q轴电流、所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果，包括：
根据下列任意能够获得an'，bn'，cn'和dn'的公式组合，获得所述第n轮计算结果：
其中，Rn'为第n电机电阻、Ldn'为第nd轴电感、Lqn'为第n q轴电感、Ken'为第n反电动势常数，R0为所述可调模型的初始电机电阻，Lq0为所述可调模型的初始q轴电感，Ke0为所述可调模型的初始反电动势常数，Ld0为所述可调模型的初始d轴电感，iqi为第i实际q轴电流，idi为第i实际d轴电流，iqi'为第i推定q轴电流，idi'为第i推定d轴电流，iqn-1为所述第n-1实际q轴电流，iqn-1'为所述第n-1推定q轴电流，idn-1为所述第n-1实际d轴电流，idn-1'为所述第n-1推定d轴电流，ΔT为周期，ωi为第i电机角速度，ωn-1为第n-1电机角速度，udi为第i d轴电压，uqi为第i q轴电压，udn-1为第n-1d轴电压，uqn-1为第n-1q轴电压，k1、k2、ks1、ks2、ks3、ks4、km1、km2、km3、km4、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9和k10均为正数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系之后，还包括：
当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果不满足所述预设关系时，将所述第n轮计算结果输入所述可调模型，以使所述可调模型基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出与所述第n-1推定d轴电流不同的第n推定d轴电流，以及与所述第n-1推定q轴电流不同的第n推定q轴电流。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第n轮计算结果具体包括所述第n电机参数时，判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系，包括：
判断第n-1电机电阻Rn-1'与Rn'的比值、所述第n-1q轴电感Lqn-1'与Lqn'的比值、所述第n-1反电动势常数Ken-1'与Ken'的比值以及第n-1d轴电感Ldn-1'与Ldn'的比值是否均在预设范围内；
当Rn-1'与Rn'的比值、Lqn-1'与Lqn'的比值、Ken-1'与Ken'的比值以及Ldn-1'与Ldn'的比值均在所述预设范围内，表示所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第n轮计算结果具体包括所述第n电机参数相关量时，判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系，包括：
判断an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值是否均小于阈值；当an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值均小于所述阈值时，表示所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可调模型按照下列公式，基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出所述第n推定d轴电流和所述第n推定q轴电流：
其中，idn'为所述第n推定d轴电流，iqn'为所述第n推定q轴电流，ωn为第n电机角速度，udn为第n d轴电压，uqn为第n q轴电压，idn为第n实际d轴电流，iqn为n实际q轴电流。
6.一种获得电机参数的装置，其特征在于，包括：
实际电流获得单元，用于获得电机在第n-1周期的第n-1实际d轴电流和第n-1实际q轴电流；n为正整数；
推定电流获得单元，用于获得与所述电机对应的可调模型输出的第n-1推定d轴电流和第n-1推定q轴电流；所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流为所述可调模型基于第n-1轮计算结果输出的d轴电流和q轴电流；
计算单元，用于根据所述第n-1实际d轴电流、所述第n-1实际q轴电流、所述第n-1推定d轴电流和所述第n-1推定q轴电流，获得第n轮计算结果；所述第n轮计算结果中包括第n电机参数或第n电机参数相关量；
判断单元，用于判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系；
确定单元，用于当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系时，确定所述第n轮计算结果中对应的所述第n电机参数为所述电机的实际参数；
其中，所述电机参数包括电机电阻、d轴电感、q轴电感和反电动势常数，所述计算单元用于根据下列任意能够获得an'，bn'，cn'和dn'的公式组合，获得所述第n轮计算结果：
其中，Rn'为第n电机电阻、Ldn'为第nd轴电感、Lqn'为第n q轴电感、Ken'为第n反电动势常数，R0为所述可调模型的初始电机电阻，Lq0为所述可调模型的初始q轴电感，Ke0为所述可调模型的初始反电动势常数，Ld0为所述可调模型的初始d轴电感，iqi为第i实际q轴电流，idi为第i实际d轴电流，iqi'为第i推定q轴电流，idi'为第i推定d轴电流，iqn-1为所述第n-1实际q轴电流，iqn-1'为所述第n-1推定q轴电流，idn-1为所述第n-1实际d轴电流，idn-1'为所述第n-1推定d轴电流，ΔT为周期，ωi为第i电机角速度，ωn-1为第n-1电机角速度，udi为第i d轴电压，uqi为第i q轴电压，udn-1为第n-1d轴电压，uqn-1为第n-1q轴电压，k1、k2、ks1、ks2、ks3、ks4、km1、km2、km3、km4、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9和k10均为正数。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
输入单元，用于在判断所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果是否满足预设关系之后，当所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果不满足所述预设关系时，将所述第n轮计算结果输入所述可调模型，以使所述可调模型基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出与所述第n-1推定d轴电流不同的第n推定d轴电流，以及与所述第n-1推定q轴电流不同的第n推定q轴电流。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述第n轮计算结果具体包括所述第n电机参数时，所述判断单元用于判断第n-1电机电阻Rn-1'与Rn'的比值、所述第n-1q轴电感Lqn-1'与Lqn'的比值、所述第n-1反电动势常数Ken-1'与Ken'的比值以及第n-1d轴电感Ldn-1'与Ldn'的比值是否均在预设范围内；
当Rn-1'与Rn'的比值、Lqn-1'与Lqn'的比值、Ken-1'与Ken'的比值以及Ldn-1'与Ldn'的比值均在所述预设范围内，表示所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述第n轮计算结果具体包括所述第n电机参数相关量时，所述判断单元用于判断an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值是否均小于阈值；当an-1'与an'之差、bn-1'与bn'之差、cn-1'与cn'之差和dn-1'与dn'之差的绝对值均小于所述阈值时，表示所述第n轮计算结果和所述第n-1轮计算结果满足所述预设关系。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述可调模型按照下列公式，基于所述第n轮计算结果在第n+1周期输出所述第n推定d轴电流和所述第n推定q轴电流：
其中，idn'为所述第n推定d轴电流，iqn'为所述第n推定q轴电流，ωn为第n电机角速度，udn为第n d轴电压，uqn为第n q轴电压，idn为第n实际d轴电流，iqn为n实际q轴电流。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |