CN108429502B

CN108429502B - 永磁同步电机的参数辨识方法、装置及系统

Info

Publication number: CN108429502B
Application number: CN201810220853.4A
Authority: CN
Inventors: 郭威; 张文俊; 魏明栋
Original assignee: Hitachi Elevator China Co Ltd
Current assignee: Hitachi Elevator China Co Ltd
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2038-03-16
Also published as: CN108429502A

Abstract

本发明涉及一种永磁同步电机的参数辨识方法、装置及设备，其中，永磁同步电机的参数辨识方法可包括以下步骤：获取变频器输出的三相交流电流；对三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压；处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数。本方法能够实现整个参数辨识过程无需人工参与，只需通过变频器就可实现对直轴电感、交轴电感和定子电阻等电机参数的自动辨识，提高了电机参数的辨识效率。

Description

永磁同步电机的参数辨识方法、装置及系统

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的参数辨识方法、装置及系统。

背景技术

随着磁场定向矢量控制技术在永磁同步电机调速系统中的广泛应用，永磁同步电机的应用范围越来越广泛。而在磁场定向矢量控制技术中，伺服控制器的控制参数依赖于永磁同步电机的定子电阻、电感等参数，因永磁同步电机参数的优劣直接影响整个调速系统的性能。

目前，永磁同步电机参数的辨识广泛采用人工测量的方式。在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的永磁同步电机参数辨识方式需要人工参与测量，辨识效率低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的技术方案中永磁同步电机参数辨识效率低的问题，提供一种永磁同步电机的参数辨识方法、装置及系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种永磁同步电机的参数辨识方法，包括以下步骤：

获取变频器输出的三相交流电流；

对三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；

对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压；

处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数。

在其中一个实施例中，电机参数包括以下任意一种或任意组合：直轴电感、交轴电感以及定子电阻。

在其中一个实施例中，在电机参数为直轴电感时，处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数的步骤包括：

获取交轴指令电压的交轴指令波谷电压；

获取预设角频率和预设直轴指令电流的乘积，将交轴指令波谷电压与乘积的商确认为直轴电感。

在其中一个实施例中，在电机参数为交轴电感时，处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数的步骤包括：

获取交轴指令电压的交轴指令波峰电压、交轴指令波谷电压；

将交轴指令波峰电压与交轴指令波谷电压相减，得到交轴指令电压差值；

将交轴指令电压差值与乘积的商确认为中间电感；并将中间电感与直轴电感相加，得到交轴电感。

在其中一个实施例中，在电机参数为定子电阻时，处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数的步骤包括：

获取直轴指令电压的直轴指令波峰电压、直轴指令波谷电压；

将直轴指令波峰电压和直轴指令波谷电压相加，得到直轴指令电压和值；

获取预设直轴指令电流的值的两倍值，将直轴指令电压和值与两倍值的商确认为定子电阻。

在其中一个实施例中，对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压的步骤包括：

将预设直轴指令电流与直轴反馈电流的差确认为第一差值数据，对第一差值数据进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；

将预设交轴指令电流与交轴反馈电流的差确认为第二差值数据，对第二差值数据进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压。

在其中一个实施例中，其特征在于，预设直轴指令电流的值为零；预设交轴指令电流的值为电机额定电流。

在其中一个实施例中，在电机参数辨识之前包括以下步骤：

生成转子静止信号，并将转子静止信号传输给电机制动器，转子静止信号用于指示电机制动器在辨识持续时间内固定电机转子。

另一方面，本发明实施例还提供了一种永磁同步电机的参数辨识装置，包括：

交流电流获取单元，用于获取变频器输出的三相交流电流；

电流变换单元，用于对三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；

电压获取单元，用于对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压；

参数辨识单元，用于处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数。

另一方面，本发明实施例还提供了一种永磁同步电机的参数辨识系统，包括变频器和永磁同步电机；变频器包括控制器，以及连接在控制器和永磁同步电机之间的电源变换模块；电源变换模块的输出端连接永磁同步电机；

控制器用于执行上述的永磁同步电机的参数辨识方法的步骤。

另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的永磁同步电机的参数辨识方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

对获取到的三相交流电流通过坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；根据预设直轴指令电流与直流反馈电流，得到直轴指令电压；根据预设交轴指令电流与交流反馈电流，得到交轴指令电压；处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数，整个参数辨识过程无需人工参与，只需通过变频器就可实现对直轴电感、交轴电感和定子电阻等电机参数的自动辨识，提高了电机参数的辨识效率。

附图说明

图1为一个实施例中永磁同步电机的参数辨识方法的应用环境图；

图2为一个实施例中永磁同步电机的参数辨识方法的流程示意图；

图3为一个实施例中直轴电感辨识步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中交轴电感辨识步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中定子电阻辨识步骤的流程示意图；

图6为一个实施例中指令电压获取步骤的流程示意图；

图7为另一个实施例中永磁同步电机的参数辨识方法的流程结构图；

图8为一个实施例中永磁同步电机的参数辨识装置的结构示意图；

图9为一个实施例中永磁同步电机的参数辨识系统的结构示意图；

图10为一个实施例中永磁同步电机的参数辨识系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请提供的永磁同步电机的参数辨识方法，可以应用于如图1所示的应用环境中，其中变频器102连接电机104，变频器102可包括连接电机的控制器。控制器可获取变频器输出的三相交流电流和对应三相交流电流的预设角频率；对三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压；处理交轴指令电压、直轴指令电压、直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数。其中，变频器102可以是PWM控制变频器。电机104指的是永磁同步电机。

传统的永磁同步电机参数辨识通常是利用外力转动被测电机旋转，测试人员使用电桥测试电机的电感量，并根据其波峰和波谷值推算电机的直轴电感和交轴电感。而定子电阻则通过欧姆计测量电机的三相输入获得。参数辨识过程需要人工参与测量，辨识效率低。

而本发明实施例提高的永磁同步电机的参数辨识方法，可通过变频器中的控制器对获取到的三相交流电流通过坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；根据预设直轴指令电流与直流反馈电流，得到直轴指令电压；根据预设交轴指令电流与交流反馈电流，得到交轴指令电压；处理交轴指令电压、直轴指令电压、直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数，整个参数辨识过程无需人工参与，只需通过变频器就可实现对直轴电感、交轴电感和定子电阻等电机参数的自动辨识，提高了电机参数的辨识效率。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种永磁同步电机的参数辨识方法，以该方法应用于图1中的变频器中的控制器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S210，获取变频器输出的三相交流电流。

其中，变频器可以是三相PWM控制变频器。三相交流电流可以是变频器中的逆变器输出的，三相交流电流可包括U相交流电流、V相交流电流和W相交流电流。

具体地，可通过变频器中的控制器获取变频器输出的三相交流电流，只需获取到电机的三相交流电流，就可实现电机参数辨识，提高了参数辨识效率。优选的，在参数辨识持续时间内，控制器可获取变频器输出的三相交流电流。

在一个实施例中，变频器输出的三相交流电流为幅值恒定和频率恒定的交流电流，控制器获取该三相交流电流。

步骤S220，对三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流。

其中，坐标变换指的是三相坐标系转两相坐标系变换，坐标变换可以是park变换。直轴反馈电流指的是三相交流电流经过坐标变换后，输出的d坐标轴电流。交轴反馈电流指的是三相交流电流经过坐标变换后，输出的q坐标轴电流。

具体地，通过坐标变换处理三相交流电流，可得到两相坐标轴下的直轴反馈电流和交轴反馈电流，简化了参数辨识过程。

步骤S230，对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压。

其中，预设直轴指令电流指的是两相坐标下d轴的指令电流，预设直轴指令电流可有控制器预先设定。预设交轴指令电流指的是两相坐标下q轴的指令电流，预设交轴指令电流可由控制器预先设定。比例积分控制变换指的是在比例控制的基础上，再加上积分控制。直轴指令电压指的是两相坐标下d轴的指令电压。交轴指令电压指的是两相坐标下q轴的指令电压。

具体地，控制器通过比例积分控制变换处理预设直轴指令电流与直轴反馈电流，可得到直轴指令电压。控制器通过比例积分控制变换处理预设交轴指令电流与交轴反馈电流，可得到交轴指令电压，通过比例积分控制变换可提高参数辨识的精度。

步骤S240，处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数。

其中，电机参数指的是电机的固有参数，电机参数可以是电阻参数，也可以是电感参数。预设角频率指的是变频器输出的电流频率。优选的，预设角频率为电机的额定频率。

具体地，控制器对获取到的交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流以及预设角频率进行处理，可得到电机参数，在保证参数辨识精度的同时提高了电机参数辨识效率。

上述实施例中，变频器中的控制器对获取到的三相交流电流通过坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流，控制器可根据预设直轴指令电流与直流反馈电流，得到直轴指令电压；根据预设交轴指令电流与交流反馈电流，得到交轴指令电压。从而控制器可处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数，整个参数辨识过程无需人工参与，只需通过变频器就可实现对直轴电感、交轴电感和定子电阻等电机参数的自动辨识，提高了电机参数的辨识效率。

在一个实施例中，电机参数包括以下任意一种或任意组合：直轴电感、交轴电感以及定子电阻。

其中，直轴电感指的是两相坐标下d轴的电机转子的电感。交轴电感指的是两相坐标下q轴的电机转子的电感。定子电阻指的是电机定子的电阻。

具体地，控制器处理交轴指令电压、直轴指令电压、直轴指令电流和预设角频率，可生成直轴电感、交轴电感以及定子电阻的电机参数。

在一个实施例中，如图3所示，为直轴电感辨识步骤的流程示意图。在电机参数为直轴电感时，步骤S240包括：

步骤S310，获取交轴指令电压的交轴指令波谷电压。

其中，交轴指令波谷电压指的是交轴指令电压的波谷电压值。

具体地，控制器在参数辨识持续时间内，可获取交轴指令电压的波谷电压值。

步骤S320，获取预设角频率和预设直轴指令电流的乘积，将交轴指令波谷电压与乘积的商确认为直轴电感。

具体地，对预设角频率和预设直轴指令电流进行乘法运算，可获取到预设角频率和预设直轴指令电流的乘积。将交轴指令波谷电压与获取到的乘积进行除法运算，根据除法运算的结果，可得到直轴电感，进而实现对直轴电感的自动参数辨识。

在一个实施例中，如图4所示，为交轴电感辨识步骤的流程示意图。在电机参数为交轴电感时，步骤S240包括：

步骤S410，获取交轴指令电压的交轴指令波峰电压、交轴指令波谷电压。

其中，交轴指令波峰电压指的是交轴指令电压的波峰电压值。

具体地，控制器在参数辨识持续时间内，可获取交轴指令电压的波峰电压值。

步骤S420，将交轴指令波峰电压与交轴指令波谷电压相减，得到交轴指令电压差值。

具体地，对交轴指令波峰电压与交轴指令波谷电压进行减法运算，可得到交轴指令电压差值。

步骤S430，将交轴指令电压差值与乘积的商确认为中间电感；并将中间电感与直轴电感相加，得到交轴电感。

具体地，中间电感指的是交轴指令电压差值与乘积的商。将交轴指令波谷电压与获取到的预设角频率和预设直轴指令电流的乘积进行除法运算，根据除法运算的结果，可得到中间电感。将中间电感与直轴电感相加，进而可得到交轴电感，实现了对交轴电感的自动参数辨识。

在一个实施例中，如图5所示，为定子电阻辨识步骤的流程示意图。在电机参数为定子电阻时，步骤S240包括：

步骤S510，获取直轴指令电压的直轴指令波峰电压、直轴指令波谷电压。

其中，直轴指令波峰电压指的是直轴指令电压的波峰电压值。直轴指令波谷电压指的是直轴指令电压的波谷电压值。

具体地，控制器在参数辨识持续时间内，可获取直轴指令电压的波谷电压值和波峰电压值。

步骤S520，将直轴指令波峰电压和直轴指令波谷电压相加，得到直轴指令电压和值。

具体地，对直轴指令波峰电压和直轴指令波谷电压进行加法运算，可得到直轴指令电压和值。

步骤S530，获取预设直轴指令电流的值的两倍值，将直轴指令电压和值与两倍值的商确认为定子电阻。

具体地，将2个预设直轴指令电流的值相加，可得到预设直轴指令电流的值的两倍值。将直轴指令电压和值与2个预设直轴指令电流的总值进行除法运算，根据运算结果，可得到定子电阻，实现了对定子电阻的自动参数辨识。

在一个实施例中，如图6所示，为指令电压获取步骤的流程示意图。步骤S230包括：

步骤S610，将预设直轴指令电流与直轴反馈电流的差确认为第一差值数据，对第一差值数据进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压。

具体地，获取预设直轴指令电流与直轴反馈电流之间的差，得到第一差值数据。对第一差值数据进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压。优选的，对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行减法运算，根据运算结果，可得到第一差值数据。

步骤S620，将预设交轴指令电流与交轴反馈电流的差确认为第二差值数据，对第二差值数据进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压。

具体地，获取预设交轴指令电流与交轴反馈电流之间的差，得到第二差值数据。对第二差值数据进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压。优选的，对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行减法运算，根据运算结果，可得到第二差值数据。

在一个实施例中，控制器可根据预设角频率，生成当前电角度。控制器根据当前电角度，对所述三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流。

在一个实施例中，其特征在于，预设直轴指令电流的值为零；预设交轴指令电流的值为电机额定电流。

在一个实施例中，预设交轴指令电流可以是预设固定值。设定的电流足够大，能够明显地区分直轴指令电压的波峰值与波谷值，交轴指令电压的波峰值与波谷值，有利于提高参数辨识的准确性。

在一个实施例中，在电机参数辨识之前包括以下步骤：

具体地，转子静止信号可用于指示电机制动器驱使电机转子保持静止。控制器可生成转子静止信号，并将转子静止信号传输给电机制动器，通过电机制动器固定电机曳引轮，使得电机转子在整个参数辨识过程中保持静止。传统的电机参数辨识过程中，被测电机需要在转动的条件下进行，被测电机不通电的情况下，通过外力使其转动。特别对于大功率的电机，惯量大，在电机参数辨识过程中难以转动。而本发明实施例可实现在电机不需要转动的条件下，自动辨识电机参数。优选的，辨识持续时间可设定为1s(秒)。

在一个实施例中，如图7所示，为一个实施例中永磁同步电机的参数辨识方法的流程结构图。实现永磁同步电机的参数辨识方法的具体步骤包括：

通过主机制动器固定主机曳引轮，使得主机转子在整个参数辨识过程中都保持静止。在参数辨识持续时间内，控制器可获取变频器输出的三相交流电流(Iu、Iv和Iw)，以及根据预设角频率ω得到当前电角度(θ)；根据当前电角度θ，将三相交流电流(Iu、Iv和Iw)进行三相坐标转两相坐标变换，得到qd坐标轴电流(交轴反馈电流Iq和直轴反馈电流Id)；将预设交轴指令电流Iq^*与交轴反馈电流Iq进行减法运算，并将运算结果进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压Vq^*；将预设直轴指令电流Id^*与直轴反馈电流Id进行减法运算，并将运算结果进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压Vd^*。根据当前电角度θ，通过两相坐标转三相坐标变换处理交轴指令电压Vq^*和直轴指令电压Vd^*，可得到三相交流电压(Va、Vb和Vc)。根据三相交流电压(Va、Vb和Vc)，可生成控制各相变频器中的开关管的PWM驱动信号。

在一个实施例中，三相交流电流可通过霍尔传感器获取得到。优选的，三相交流电流可通过3个霍尔传感器分别获取各相交流电流得到。三相交流电流也可通过2个霍尔传感器分别获取其中任意两相的交流电流，剩余一相的交流电流可通过其它两相相减得到。

在参数辨识持续时间内，控制器可获取交轴指令电压Vq^*的波峰值Vq^* _p和波谷值Vq^* _t，以及直轴指令电压Vd^*的波峰值Vd^* _p和波谷值Vd^* _t。

处理交轴指令电压的波谷值Vq^* _t、预设角频率ω以及预设直轴指令电流Id^*，可生成电机的直轴电感Ld。具体公式如下：

处理交轴指令电压的波峰值Vq^* _p和波谷值Vq^* _t、预设角频率ω、预设直轴指令电流Id^*以及直轴电感Ld，可生成电机的交轴电感Lq。具体公式如下：

处理直轴指令电压波峰值Vd^* _p和波谷值Vd^* _t，以及直轴指令电流Id^*，可生成电机的定子电阻R。具体公式如下：

上述实施例中，整个参数辨识过程无需人工参与，也无需电机转动，只需通过变频器就可实现对直轴电感、交轴电感和定子电阻等电机参数的自动辨识，提高了电机参数的辨识效率。

应该理解的是，虽然图2-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种永磁同步电机的参数辨识装置，包括电流及角频率获取单元810、电流变换单元820、电压获取单元830和参数辨识单元840，其中：

交流电流获取单元810，用于获取变频器输出的三相交流电流。

电流变换单元820，用于对三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流。

电压获取单元830，用于对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压。

参数辨识单元840，用于处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的永磁同步电机的参数辨识系统的限定，具体的永磁同步电机的参数辨识系统可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种永磁同步电机的参数辨识系统，包括变频器910和永磁同步电机920；变频器910包括控制器912，以及连接在控制器912和永磁同步电机920之间的电源变换模块914；电源变换模块914的输出端连接永磁同步电机920；

控制器912执行可实现以下步骤：

获取变频器910输出的三相交流电流；对三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压；处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数。

其中，控制器912指的是带有PWM控制的处理器。控制器912的主控芯片可以是单片机，也可以是ARM。电源变换模块914可包括连接永磁同步电机920的逆变器。

具体地，控制器912可对获取到的三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；根据预设直轴指令电流与直流反馈电流，得到直轴指令电压；根据预设交轴指令电流与交流反馈电流，得到交轴指令电压；处理交轴指令电压、直轴指令电压、直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数，整个参数辨识过程无需人工参与，也无需电机转动，只需通过变频器就可实现对直轴电感、交轴电感和定子电阻等电机参数的自动辨识，提高了电机参数的辨识效率。

需要说明的是，图9中标注的电机指的是永磁同步电机920。图9中较粗的连接线表示电源线。

在一个实施例中，如图10所示，为另一个实施例中永磁同步电机的参数辨识系统的结构示意图。包括变频器和连接变频器的电机。其中变频器包括控制器和电源变换模块，控制器的一端通过传感器连接电源变换模块的输出端，另一端连接电源变换模块的输入端；电源变换模块的输出端连接电机。电机为永磁同步电机。控制器实现永磁同步电机的参数辨识过程中，根据功能的划分，控制器的软件模块可包括三相坐标转两相坐标模块、电角度获取模块、比例积分控制模块、电机参数处理模块、两相坐标转三相坐标模块和PWM生成模块。

具体地，三相坐标转两相坐标模块可用于把三相交流电流(Iu、Iv和Iw)从三相坐标变换为两相坐标的交轴反馈电流(Iq)和直轴反馈电流(Id)，使交流电机的控制变得简单。电角度获取模块可根据预设角频率ω，获取当前电角度θ。比例积分控制模块可用于将两相坐标轴下的电流转变为电压(交轴指令电压Vq^*和直轴指令电压Vd^*)。电机参数处理模块可用于计算电机的直轴电感Ld、交轴电感Lq和定子电阻R。两相坐标转三相坐标模块可用于把dq坐标下的电压指令(Vq^*和Vd^*)变换为三相坐标下的电压(Va、Vb和Vc)。和PWM生成模块可用于根据三相坐标下的电压指令(Va、Vb和Vc)，生成控制逆变器各相开关管的PWM驱动信号。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取变频器输出的三相交流电流；对三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；对预设直轴指令电流与直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压；处理交轴指令电压、直轴指令电压、预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数。

关于计算机可读存储介质中存储的计算机程序被处理器执行时可实现其功能的具体方法可以参见上文中对于永磁同步电机的参数辨识方法的说明，在此不再赘述。上述计算机可读存储介质中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各除法运算方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种永磁同步电机的参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取变频器输出的三相交流电流；

对所述三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；

对预设直轴指令电流与所述直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与所述交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压；

处理所述交轴指令电压、所述直轴指令电压、所述预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数；

所述电机参数包括定子电阻；所述定子电阻通过以下步骤得到：

获取所述直轴指令电压的直轴指令波峰电压、直轴指令波谷电压；将所述直轴指令波峰电压和所述直轴指令波谷电压相加，得到直轴指令电压和值；获取所述预设直轴指令电流的值的两倍值，将所述直轴指令电压和值与所述两倍值的商确认为所述定子电阻。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的参数辨识方法，其特征在于，所述电机参数还包括以下任意一种或任意组合：直轴电感和交轴电感。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的参数辨识方法，其特征在于，在所述电机参数为直轴电感时，所述处理所述交轴指令电压、所述直轴指令电压、所述预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数的步骤包括：

获取所述交轴指令电压的交轴指令波谷电压；

获取预设角频率和所述预设直轴指令电流的乘积，将所述交轴指令波谷电压与所述乘积的商确认为所述直轴电感。

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的参数辨识方法，其特征在于，在所述电机参数为交轴电感时，所述处理所述交轴指令电压、所述直轴指令电压、所述预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数的步骤包括：

获取所述交轴指令电压的交轴指令波峰电压；

将所述交轴指令波峰电压与所述交轴指令波谷电压相减，得到交轴指令电压差值；

将所述交轴指令电压差值与所述乘积的商确认为中间电感；并将所述中间电感与所述直轴电感相加，得到所述交轴电感。

5.根据权利要求1所述的永磁同步电机的参数辨识方法，其特征在于，所述对预设直轴指令电流与所述直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与所述交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压的步骤包括：

将所述预设直轴指令电流与所述直轴反馈电流的差确认为第一差值数据，对所述第一差值数据进行比例积分控制变换，得到所述直轴指令电压；

将所述预设交轴指令电流与所述交轴反馈电流的差确认为第二差值数据，对所述第二差值数据进行比例积分控制变换，得到所述交轴指令电压。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的永磁同步电机的参数辨识方法，其特征在于，所述预设直轴指令电流的值为零；所述预设交轴指令电流的值为电机额定电流。

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机的参数辨识方法，其特征在于，在电机参数辨识之前包括以下步骤：

生成转子静止信号，并将所述转子静止信号传输给电机制动器，所述转子静止信号用于指示所述电机制动器在辨识持续时间内固定电机转子。

8.一种永磁同步电机的参数辨识装置，其特征在于，包括：

交流电流获取单元，用于获取变频器输出的三相交流电流；

电流变换单元，用于对所述三相交流电流进行坐标变换，得到直轴反馈电流和交轴反馈电流；

电压获取单元，用于对预设直轴指令电流与所述直轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到直轴指令电压；对预设交轴指令电流与所述交轴反馈电流进行比例积分控制变换，得到交轴指令电压；

参数辨识单元，用于处理所述交轴指令电压、所述直轴指令电压、所述预设直轴指令电流和预设角频率，得到电机参数；

9.一种永磁同步电机的参数辨识系统，其特征在于，包括变频器和永磁同步电机；所述变频器包括控制器，以及连接在所述控制器和所述永磁同步电机之间的电源变换模块；所述电源变换模块的输出端连接所述永磁同步电机；

所述控制器用于执行权利要求1至7中任意一项所述的永磁同步电机的参数辨识方法。