CN105680752B - 一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法及系统,包括依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到参考定子电压矢量其中,为参考定子电压励磁分量,为参考定子电压转矩分量;对进行误差处理,得到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ),其中,误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合;依据Us=(uα,juβ)、永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势Es;依据反电动势Es以及当前的转速ω得到ψd与ψq;依据ψd与ψq得到永磁同步电机的饱和电感参数Ld与Lq,并将饱和电感参数Ld与Lq作为下一周期的新的当前电感参数。本发明提高了饱和电感参数的计算精度,提高了系统的调速性能。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域,特别是涉及一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法及系统。
背景技术
电力传动系统是通过电机将电能转化成机械能的装置,广泛应用于国民经济的各个领域。永磁同步电机由于其效率高、功率因素高、功率密度大、适合直驱等优点已成各国研究的热点。永磁同步电机一般采用矢量控制或直接转矩控制算法,可达到与直流电机相当的调速性能。
矢量控制、直接转矩控制等控制方法无一例外都要依赖于电机的参数。然而永磁同步电机是一个多变量、强耦合的非线性系统,在建立电机的数学模型后,得到的电机的各个参数也是相互耦合的;并且电机在不同的工作环境中,电机的参数会随着电机的工况而变化,如当电机的温度变化时会引起定转子电阻的变化,饱和效应使得电感参数发生非线性变化,所以要对电机实现精确地控制必须要得到准确的电机参数。现有技术中在对电感参数进行辨识时,会将参考定子电压矢量直接作为加在电机端的实际定子电压矢量,并依据参考定子电压矢量来计算饱和电感参数,因为没有考虑很多影响因素,使得最终得到的电感参数辨识的精度较低,从而降低了系统的控制性能。
因此,如何提供一种高精度的永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法及系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法,提高了饱和电感参数的计算精度,提高了系统的调速性能;本发明的另一目的是提供一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法,包括:
依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到参考定子电压矢量其中,为参考定子电压励磁分量,为参考定子电压转矩分量;
对所述进行误差处理,得到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ),uα为实际定子电压在两相静止坐标系中的α轴的分量,uβ为实际定子电压在两相静止坐标系中的β轴的分量,其中,所述误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合;
依据所述Us=(uα,juβ)、所述永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势Es;
依据所述反电动势Es以及所述当前的转速ω得到ψd与ψq,ψd为定子磁链在两相旋转坐标系中的d轴的分量,ψq为定子磁链在两相旋转坐标系中的q轴的分量;
依据所述ψd与ψq得到所述永磁同步电机的饱和电感参数Ld与Lq,并将所述饱和电感参数Ld与Lq作为下一周期的新的当前电感参数。
优选地,所述脉冲调制与发送误差处理具体为传递函数为e-τs的误差处理,其中,τ=0.5Tpwm+T0,Tpwm为SVPWM控制器的调制周期,T0为所述SVPWM控制器的程序主循环周期。
优选地,所述硬件延时误差处理具体为传递函数为的误差处理,其中,τh为从SVPWM控制器到变流器中的驱动执行单元的延时。
优选地,所述电压损失误差处理具体为:
将输入的定子电压矢量和死区损失电压矢量Uloss进行做差处理;
其中:
其中,Ua_loss、Ub_loss以及Uc_loss为所述变流器对SVPWM控制器发送的脉冲进行死区处理时,由于死区处理造成的三相电压损失;电流的正方向为从所述变流器流进所述永磁同步电机的方向;
Tdead为死区作用时间,Ud为中间电压,Tpwm为所述SVPWM控制器的调制周期;
ia_ref、ib_ref和ic_ref为依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L'q得到的参考电流iq_ref和id_ref通过坐标变换反算得到的三相定子电流。
优选地,所述变流器内阻损耗误差处理具体为:
将输入的定子电压矢量和所述变流器内阻损耗电压矢量Uinv进行做差处理;
其中,Uinv=is*rinv,is为定子电流矢量,rinv为所述变流器的内阻。
优选地,所述依据所述反电动势Es以及所述当前的转速ω得到ψd与ψq的过程具体为:
依据所述反电动势Es以及所述当前的转速ω采用基于PI锁相原理的磁链观测器得到ψd与ψq。
为解决上述技术问题,本发明还公开了一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统,包括:
参考定子电压矢量计算单元,用于依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到参考定子电压矢量其中,为参考定子电压励磁分量,为参考定子电压转矩分量;
定子电压误差处理单元,用于对所述进行误差处理,得到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ),uα为实际定子电压在两相静止坐标系中的α轴的分量,uβ为实际定子电压在两相静止坐标系中的β轴的分量,其中,所述误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合;
反电动势计算单元,用于依据所述Us=(uα,juβ)、所述永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势Es;
定子磁链计算单元,用于依据所述反电动势Es以及所述当前的转速ω得到ψd与ψq,ψd为定子磁链在两相旋转坐标系中的d轴的分量,ψq为定子磁链在两相旋转坐标系中的q轴的分量;
电感参数计算单元,用于依据所述ψd与ψq得到所述永磁同步电机的饱和电感参数Ld与Lq,并将所述饱和电感参数Ld与Lq作为下一周期的新的当前电感参数。
本发明公开了一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法及系统,区别与现有技术中将参考定子电压矢量直接作为加在电机端的实际定子电压矢量,并依据参考定子电压矢量来计算饱和电感参数的方案,本申请对参考定子电压矢量进行误差处理,得到实际定子电压矢量,其中,误差处理按处理顺序包括脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合;可见,本申请充分考虑了参考定子电压矢量从发送到最终加到电机端过程中的各个影响因素,通过对参考定子电压矢量进行误差处理得到加在电机端的实际定子电压矢量,再通过实际定子电压矢量来计算饱和电感参数,提高了饱和电感参数的计算精度,提高了系统的调速性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法的过程的流程图;
图2为本发明提供的一种磁链定向矢量控制框图;
图3为本发明提供的一种参考定子电压矢量与实际定子电压矢量Us=(uα,juβ)之间的关系图;
图4为本发明提供的一种参考定子电压矢量的脉冲调制和发送的示意图;
图5为本发明提供的一种参考定子电压矢量到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ)的近似数学模型框图;
图6为本发明提供的一种基于PI锁相原理的磁链观测器的原理框图;
图7为本发明提供的一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法,提高了饱和电感参数的计算精度,提高了系统的调速性能;本发明的另一核心是提供一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参照图1,图1为本发明提供的一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法的过程的流程图,该方法包括:
步骤S101:依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到参考定子电压矢量其中,为参考定子电压励磁分量,为参考定子电压转矩分量;
具体地,请参照图2,图2为本发明提供的一种磁链定向矢量控制框图。图中,MTPA为最大转矩电流比,PMSM表示永磁同步电机。图2所示的控制系统可以工作在转矩闭环与速度闭环,下面选取速度闭环来说明。
给定的转速通过变流器控制系统施加到永磁同步电机上后通过位置传感器获得反馈速度ωback(也即当前的转速ω),系统根据这两者的差值通过转速调节器(PI)可以得到给定的q轴电流iq_MTPA为:
iq_MTPA=kp·(ωref *-ωback)+ki·∫(ωref *-ωback)dt………………….(1)
给定的q轴电流iq_MTPA经过限幅环节后得到进入电流调节器的q轴电流iq_ref。
转速调节器的目标是调节定子电流的转矩分量,以抵消转子磁链变化以及负载转矩的变化对转速带来的波动,最后达到平衡时,电机转子实际转速ωback等于给定值给定的q轴电流iq_MTPA通过MTPA最大转矩电流比算法可以计算得到给定d轴电流id_MTPA。考虑到弱磁场产生的电流Δid_fieldWeak后,得到进入电流调节器的d轴电流id_ref为:
id_ref=△id_fieldweak+id_MTPA………………….(2)
电流调节器还需要加入电机实际产生的dq轴电流id_back与iq_back,它们的值和位置角相关。通过位置传感器,就可以得到此时电机的位置角θe:
θe=∫ωbackdt………………….(3)
这个角度θe将用于坐标变化中以实现三相到旋转二相中的类似直流电机解耦控制。id_back与iq_back这两个实际值的获取途径是:用电流传感器检测三相定子电流,得到三个电流实际值信号ia、ib、ic,经过CLARK变换,可以得到isα和isβ,如下:
再经过PARK变换,这个变化中需要使用前面计算得到的矢量变换角θe,得到此时电机实际定子电流的励磁分量与转矩分量id_back与iq_back,如下所示:
联合式(1)(2)(5)并通过电流调节器,就可以得到电压输出ud_pi和uq_pi:
ud_pi=kp·(id_ref-id_back)+ki·∫(id_ref-id_back)dt………………….(6)
uq_pi=kp·(iq_ref-iq_back)+ki·∫(iq_ref-iq_back)dt………………….(7)
同时,为了系统解耦,提高系统的响应速度与控制性能,在最终调制波输出加入前馈环节,具体实现如下:
Ud=Rs·id_ref-ωback·Lq·iq_ref………………….(8)
Uq=Rs·iq_ref+ωback·Ld·id_ref+ωback·ψf………………….(9)
根据(6)(7)(8)(9)的数据,就可以获得定子电压励磁分量与转矩分量uα *和uβ *。
步骤S102:对进行误差处理,得到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ),uα为实际定子电压在两相静止坐标系中的α轴的分量,uβ为实际定子电压在两相静止坐标系中的β轴的分量,其中,误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合;
在得到后,需要对其进行误差处理。这里的误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合。下面对各个误差处理的传递函数或者处理过程的由来进行介绍:
这是一个建立电压模型的定子磁链观测过程,在实行磁链观测算法之前,要对所用的控制变量进行初始化。因为初始情况下,未涉及弱磁情况,定子磁链幅值和定子磁链角度的初始值为当前转子磁链幅值和转子角度值。
首先,需要对电机端定子电压的估算,因为指令发送的电压值经过控制器装置与变流器装置后,加在电机两端的实际定子电压矢量与参考定子电压矢量是有一定误差的。本申请利用矢量控制中的参考定子电压矢量来估计加在电机端的实际定子电压矢量Us=(uα,juβ)。
下面就误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中这四个的情况作介绍,此时,参考定子电压矢量与实际定子电压矢量Us=(uα,juβ)之间的关系如图3所示,图3为本发明提供的一种参考定子电压矢量与实际定子电压矢量Us=(uα,juβ)之间的关系图。
作为优选地,脉冲调制与发送误差处理具体为传递函数为e-τs的误差处理,其中,τ=0.5Tpwm+T0,Tpwm为SVPWM控制器的调制周期,T0为SVPWM控制器的程序主循环周期。
从图3可以知道,参考定子电压矢量和实际的定子电压矢量Us之间的关系是十分复杂的。在矢量控制中,对参考定子电压矢量要进行脉冲调制和发送,这是由软件算法和发送时序规划决定的,设SVPWM控制器的计算周期为Tpwm,程序主循环周期为T0,一般而言,当前采样周期的脉冲Upwm(k)是由上一采样周期的定子参考电压计算得来,并且脉冲Upwm(k)保持一个计算周期时间Tpwm,等到下一个计算周期再次更新,如下图4所示,图4为本发明提供的一种参考定子电压矢量的脉冲调制和发送的示意图。
由图4可知,脉冲调制和发送环节的传递函数为:
作为优选地,硬件延时误差处理具体为传递函数为的误差处理,其中,τh为从SVPWM控制器到变流器中的驱动执行单元的延时。
作为优选地,电压损失误差处理具体为:
将输入的定子电压矢量和死区损失电压矢量Uloss进行做差处理;
其中:
其中,Ua_loss、Ub_loss以及Uc_loss为变流器对SVPWM控制器发送的脉冲进行死区处理时,由于死区处理造成的三相电压损失;电流的正方向为从变流器流进永磁同步电机的方向;
Tdead为死区作用时间,Ud为中间电压,Tpwm为SVPWM控制器的调制周期;
ia_ref、ib_ref和ic_ref为依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到的参考电流iq_ref和id_ref通过坐标变换反算得到的三相定子电流。
作为优选地,变流器内阻损耗误差处理具体为:
将输入的定子电压矢量和变流器内阻损耗电压矢量Uinv进行做差处理;
其中,Uinv=is*rinv,is为定子电流矢量,rinv为变流器的内阻。
可以理解的是,脉冲从SVPWM控制器的发送到功率驱动板存在延时,功率驱动板会对脉冲进行死区处理,导致实际发送加在电机端的电压会比发送给定的电压值低。功率驱动板的信号延时一般在us级别,可以将其考虑到整个硬件延时中。如果已知功率开关器件的开关时间特性,可以将其开关延时时间加入到死区时间Tdead中进行修正。功率器件的开关损耗主要分:开通损耗、关断损耗、导通损耗三种,其中导通损耗可以将其看作是变流器内阻,并可以将其归结到电机的定子电阻中。
一般而言,死区会造成输出电压幅值减小,并且与当前三相电流的方向密切相关。死区影响计算(或死区作用补偿)的一个重要方面就是如何准确的判断当前三相电流的方向。本申请通过dq轴坐标系下的参考电流iq_ref和id_ref通过坐标变换反算出电流给定ia_ref、ib_ref和ic_ref,然后据此判断电流的方向。由于输出电压有纯延时,因此要预测电流矢量转过同样的延时的角度后的电流方向。
设死区作用实际为Tdead,中间电压为Ud,那么在一个调制周期Tpwm内,死区造成的三相电压损失为:
其中,电流的正方向为:从逆变器流进永磁同步电机的方向。由式(11)(12)(13)即可计算出死区损失电压矢量为:
那么进过死区处理之后的电压矢量Udead和控制器发出的矢量Upwm之间的关系为:
Udead=Upwm-Uloss………………….(15)
通过以上分析,可以得到参考定子电压矢量到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ)的近似数学模型框图,如图5所示,图5为本发明提供的一种参考定子电压矢量到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ)的近似数学模型框图。
步骤S103:依据Us=(uα,juβ)、永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势Es;
步骤S104:依据反电动势Es以及当前的转速ω得到ψd与ψq,ψd为定子磁链在两相旋转坐标系中的d轴的分量,ψq为定子磁链在两相旋转坐标系中的q轴的分量;
作为优选地,依据反电动势Es以及当前的转速ω得到ψd与ψq的过程具体为:
依据反电动势Es以及当前的转速ω采用基于PI锁相原理的磁链观测器得到ψd与ψq。
具体地,请参照图6,图6为本发明提供的一种基于PI锁相原理的磁链观测器的原理框图。
该算法的基本原理是基于反电动势Es和定子磁链矢量ψs在空间上成90°,根据锁相环原理,不断调整定子磁链矢量角度θf,使得变换后的磁场分量Ef为0,而与之垂直的分量Em为反电动势幅值。其中K为稳定因子,幅值一般取2,与转速具有相同的符号。再根据磁链矢量角度θf与转子位置以得到ψd与ψq。
步骤S105:依据ψd与ψq得到永磁同步电机的饱和电感参数Ld与Lq,并将饱和电感参数Ld与Lq作为下一周期的新的当前电感参数。
根据下面的公式求得饱和电感参数Ld与Lq的值:
本发明公开了一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法,区别与现有技术中将参考定子电压矢量直接作为加在电机端的实际定子电压矢量,并依据参考定子电压矢量来计算饱和电感参数的方案,本申请对参考定子电压矢量进行误差处理,得到实际定子电压矢量,其中,误差处理按处理顺序包括脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合;可见,本申请充分考虑了参考定子电压矢量从发送到最终加到电机端过程中的各个影响因素,通过对参考定子电压矢量进行误差处理得到加在电机端的实际定子电压矢量,再通过实际定子电压矢量来计算饱和电感参数,提高了饱和电感参数的计算精度,提高了系统的调速性能。
另外,本申请提出的方法可以实现在正常运行条件下辨识电感参数,作为控制程序一部分,可以在电机带载不卸联轴器的条件下,也即在系统正常运行的时候就可以在线修正,得到准确的电感,有利于充分提高控制性能。
与上述方法实施例相对应地,本发明还公开了一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统,请参照图7,图7为本发明提供的一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统的结构示意图,该系统包括:
参考定子电压矢量计算单元1,用于依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到参考定子电压矢量其中,为参考定子电压励磁分量,为参考定子电压转矩分量;
定子电压误差处理单元2,用于对进行误差处理,得到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ),uα为实际定子电压在两相静止坐标系中的α轴的分量,uβ为实际定子电压在两相静止坐标系中的β轴的分量,其中,误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合;
反电动势计算单元3,用于依据Us=(uα,juβ)、永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势Es;
定子磁链计算单元4,用于依据反电动势Es以及当前的转速ω得到ψd与ψq,ψd为定子磁链在两相旋转坐标系中的d轴的分量,ψq为定子磁链在两相旋转坐标系中的q轴的分量;
电感参数计算单元5,用于依据ψd与ψq得到永磁同步电机的饱和电感参数Ld与Lq,并将饱和电感参数Ld与Lq作为下一周期的新的当前电感参数。
本发明公开了一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统,区别与现有技术中将参考定子电压矢量直接作为加在电机端的实际定子电压矢量,并依据参考定子电压矢量来计算饱和电感参数的方案,本申请对参考定子电压矢量进行误差处理,得到实际定子电压矢量,其中,误差处理按处理顺序包括脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理中的一种或多种的组合;可见,本申请充分考虑了参考定子电压矢量从发送到最终加到电机端过程中的各个影响因素,通过对参考定子电压矢量进行误差处理得到加在电机端的实际定子电压矢量,再通过实际定子电压矢量来计算饱和电感参数,提高了饱和电感参数的计算精度,提高了系统的调速性能。
本说明书中,对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本说明书中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法,其特征在于,包括:
依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到参考定子电压矢量其中,为参考定子电压励磁分量,为参考定子电压转矩分量;
对所述进行误差处理,得到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ),uα为实际定子电压在两相静止坐标系中的α轴的分量,uβ为实际定子电压在两相静止坐标系中的β轴的分量,其中,所述误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理;
依据所述Us=(uα,juβ)、所述永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势Es;
依据所述反电动势Es以及所述当前的转速ω得到ψd与ψq,ψd为定子磁链在两相旋转坐标系中的d轴的分量,ψq为定子磁链在两相旋转坐标系中的q轴的分量;
依据所述ψd与ψq得到所述永磁同步电机的饱和电感参数Lq与Lq,并将所述饱和电感参数Ld与Lq作为下一周期的新的当前电感参数;
其中,所述硬件延时误差处理具体为传递函数为的误差处理,其中,τh为从SVPWM控制器到变流器中的驱动执行单元的延时;
所述电压损失误差处理具体为:
将输入的定子电压矢量和死区损失电压矢量Uloss进行做差处理;
其中:
其中,Ua_loss、Ub_loss以及Uc_loss为所述变流器对SVPWM控制器发送的脉冲进行死区处理时,由于死区处理造成的三相电压损失;电流的正方向为从所述变流器流进所述永磁同步电机的方向;
Tdead为死区作用时间,Ud为中间电压,Tpwm为所述SVPWM控制器的调制周期;
ia_ref、ib_ref和ic_ref为依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到的参考电流iq_ref和id_ref通过坐标变换反算得到的三相定子电流。
2.如权利要求1所述的辨识方法,其特征在于,所述脉冲调制与发送误差处理具体为传递函数为e-τs的误差处理,其中,τ=0.5Tpwm+T0,Tpwm为SVPWM控制器的调制周期,T0为所述SVPWM控制器的程序主循环周期。
3.如权利要求1所述的辨识方法,其特征在于,所述变流器内阻损耗误差处理具体为:
将输入的定子电压矢量和所述变流器内阻损耗电压矢量Uinv进行做差处理;
其中,Uinv=is*rinv,is为定子电流矢量,rinv为所述变流器的内阻。
4.如权利要求1所述的辨识方法,其特征在于,所述依据所述反电动势Es以及所述当前的转速ω得到ψd与ψq的过程具体为:
依据所述反电动势Es以及所述当前的转速ω采用基于PI锁相原理的磁链观测器得到ψd与ψq。
5.一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统,其特征在于,包括:
参考定子电压矢量计算单元,用于依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到参考定子电压矢量其中,为参考定子电压励磁分量,为参考定子电压转矩分量;
定子电压误差处理单元,用于对所述进行误差处理,得到实际定子电压矢量Us=(uα,juβ),uα为实际定子电压在两相静止坐标系中的α轴的分量,uβ为实际定子电压在两相静止坐标系中的β轴的分量,其中,所述误差处理按处理顺序包括:脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理;
反电动势计算单元,用于依据所述Us=(uα,juβ)、所述永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势Es;
定子磁链计算单元,用于依据所述反电动势Es以及所述当前的转速ω得到ψd与ψq,ψd为定子磁链在两相旋转坐标系中的d轴的分量,ψq为定子磁链在两相旋转坐标系中的q轴的分量;
电感参数计算单元,用于依据所述ψd与ψq得到所述永磁同步电机的饱和电感参数Ld与Lq,并将所述饱和电感参数Ld与Lq作为下一周期的新的当前电感参数;
其中,所述硬件延时误差处理具体为传递函数为的误差处理,其中,τh为从SVPWM控制器到变流器中的驱动执行单元的延时;
所述电压损失误差处理具体为:
将输入的定子电压矢量和死区损失电压矢量Uloss进行做差处理;
其中:
其中,Ua_loss、Ub_loss以及Uc_loss为所述变流器对SVPWM控制器发送的脉冲进行死区处理时,由于死区处理造成的三相电压损失;电流的正方向为从所述变流器流进所述永磁同步电机的方向;
Tdead为死区作用时间,Ud为中间电压,Tpwm为所述SVPWM控制器的调制周期;
ia_ref、ib_ref和ic_ref为依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′d与L′q得到的参考电流iq_ref和id_ref通过坐标变换反算得到的三相定子电流。
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