CN109873585B - 压缩机永磁链在线估计方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及压缩机的无电解控制技术领域,尤其涉及一种无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法、系统及存储介质。
背景技术
在压缩机无电解控制技术中,母线为小薄膜电容,其仅仅为传统点解电容的几十分之一,母线的脉动非常大。此时,控制环路中的参考给定均为脉动量,然而PI调节器对脉动量的跟踪存在稳态误差,给电流环的设计和弱磁环的设计带来了很大的挑战。按照电机模型参数预先生成前馈量可以显著增强控制环路的鲁棒性,这需要准确的获取电机参数,例如永磁链,由于永磁链是变化的,因此,需要在线估计永磁链值,快速精确的估计电机参数是无电解控制中需要解决的问题之一。
现有技术中,主要是借助模型参考自适应的方法,利用李雅普诺夫第二法或波波夫理论等非线性系统的稳定性理论来估计电机的参数。
现有技术中估计电机参数的方法具有以下缺陷:
1、存在多参量耦合的问题,定子电阻,定子电感和反电势系数均为变参量,其相互耦合,最优解有可能不唯一,导致局部收敛;
2、需要建立高阶的模型和寻找高效的自适应律,过于复杂,运算开销大。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法、系统及存储介质,旨在避免压缩机其他参数的影响,通过少许开销完成永磁链的在线估计。
为实现上述目的,本发明是这样实现的,本发明提出一种压缩机永磁链在线估计方法,所述方法包括以下步骤:
其中,Uα(n)和Uβ(n)为定子电压,Iα(n)和Iβ(n)为定子电流,Rs为定子电阻,Lq为q轴电感。
其中,Id(n)为d轴电流,θ(n)为转子位置,Ld为d轴电感;
步骤S301,将压缩机运行过程中的相电流模值初始化为最大值,永磁链估算值初始化为默认值:
I(0)=0xFFFF,p(0)=p0;
步骤S302,在预设时长内计算相电流的模值I(n),
若I(n)≥I(n-1),则执行步骤S303;
本发明进一步的技术方案是,所述预设时长为1秒。
为实现上述目的,本发明还提出一种压缩机永磁链在线估计系统,该系统包括扩展永磁链计算模块、永磁链计算模块、获取估计永磁链估计值模块、存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的压缩机永磁链在线估计程序,所述压缩机永磁链在线估计程序被所述处理器运行时实现以下步骤:
其中,Uα(n)和Uβ(n)为定子电压,Iα(n)和Iβ(n)为定子电流,Rs为定子电阻,Lq为q轴电感。
其中,Id(n)为d轴电流,θ(n)为转子位置,Ld为d轴电感;
步骤S301,将压缩机运行过程中的相电流模值初始化为最大值,永磁链估算值初始化为默认值:
I(0)=0xFFFF,p(0)=p0;
步骤S302,在预设时长内计算相电流的模值I(n),
若I(n)≥I(n-1),则执行步骤S303;
为实现上述目的,本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有压缩机永磁链在线估计程序,所述压缩机永磁链在线估计程序被处理器执行时实现如上所述的压缩机永磁链在线估计方法的步骤。
本发明的有益效果是:本发明无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法、系统及存储介质通过上述技术方案,在压缩机启动后,获取扩展永磁链和根据所述扩展永磁链和获取永磁链模值根据所述永磁链模值获取压缩机运行过程中相电流模值I的最小时刻对应的永磁链估算值相对于现有技术,可以避免压缩机其他参数的影响,通过少许开销完成无电解控制中压缩机永磁链的在线估计。
附图说明
图1是本发明无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法的流程示意图;
图2是步骤S20的细化流程示意图;
图3是步骤S30的细化流程示意图。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
考虑到目前主要是借助模型参考自适应的方法,利用李雅普诺夫第二法或波波夫理论等非线性系统的稳定性理论来估计电机的参数,现有技术中存在多参量耦合的问题,定子电阻,定子电感和反电势系数均为变参量,其相互耦合,最优解有可能不唯一,导致局部收敛,此外,需要建立高阶的模型和寻找高效的自适应律,过于复杂,运算开销大。由此,本发明提出一种无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法、系统及存储介质。
本发明无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法、系统及存储介质所采用的主要技术方案主要是考虑到在无电解控制系统中,压缩机在运行过程中会存在相电流模值非常小的瞬间时刻,此刻电机模型中的定子电阻和定子电感部分的值非常小,可以忽略,电机模型中只剩下永磁链部分,因此可以排除其他参数的影响;此外,本发明通过充分利用矢量控制中必须要计算的物理量,通过少许开销即可以完成无电解控制中压缩机永磁链的在线估计。
具体的,请参照图1至图3,图1是本发明无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法的流程示意图,图2是步骤S20的细化流程示意图;图3是步骤S20的细化流程示意图。
如图1所示,本发明提出的无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法包括以下步骤:
需要说明的是,为了充分利用矢量控制中已经计算好的物理量,减小估计参数带来的开销,应用本发明所提出的无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法的硬件系统包括扩展永磁链计算模块,永磁链计算模块,获取估计永磁链估计值模块。
其中,所述扩展永磁链计算模块用于在压缩机启动后,获取扩展永磁链和所述永磁链计算模块用于根据所述扩展永磁链和获取永磁链模值所述获取估计永磁链估计值模块用于根据所述永磁链模值获取压缩机运行过程中相电流模值I的最小时刻对应的永磁链估算值
其中,Uα(n)和Uβ(n)为定子电压,Iα(n)和Iβ(n)为定子电流,Rs为定子电阻,Lq为q轴电感。
其中,Id(n)为d轴电流,θ(n)为转子位置,Ld为d轴电感;
步骤S301,将压缩机运行过程中的相电流模值初始化为最大值,永磁链估算值初始化为默认值:
I(0)=0xFFFF,p(0)=p0;
步骤S302,在预设时长内计算相电流的模值I(n),
若I(n)≥I(n-1),则执行步骤S303;
其中,所述预设时长可以根据实际经验进行设定,本发明对此不作限定,例如,在一种实施方式中可以设定为1秒。
本发明无电解控制中压缩机永磁链在线估计方法通过上述技术方案,在压缩机启动后,获取扩展永磁链和根据所述扩展永磁链和获取永磁链模值根据所述永磁链模值获取压缩机运行过程中相电流模值I的最小时刻对应的永磁链估算值相对于现有技术,可以避免压缩机其他参数的影响,通过少许开销完成无电解控制中压缩机永磁链的在线估计。
为实现上述目的,本发明还提出一种压缩机永磁链在线估计系统,该系统包括扩展永磁链计算模块、永磁链计算模块、获取估计永磁链估计值模块、存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的压缩机永磁链在线估计程序,所述压缩机永磁链在线估计程序被所述处理器运行时实现以下步骤:
其中,Uα(n)和Uβ(n)为定子电压,Iα(n)和Iβ(n)为定子电流,Rs为定子电阻,Lq为q轴电感。
其中,Id(n)为d轴电流,θ(n)为转子位置,Ld为d轴电感;
步骤S301,将压缩机运行过程中的相电流模值初始化为最大值,永磁链估算值初始化为默认值:
I(0)=0xFFFF,p(0)=p0;
步骤S302,在预设时长内计算相电流的模值I(n),
若I(n)≥I(n-1),则执行步骤S303;
本发明无电解控制中压缩机永磁链在线估计系统通过上述技术方案,在压缩机启动后,通过所述扩展永磁链计算模块获取扩展永磁链和通过所述永磁链计算模块根据所述扩展永磁链和获取永磁链模值通过所述获取估计永磁链估计值模块,根据所述永磁链模值获取压缩机运行过程中相电流模值I的最小时刻对应的永磁链估算值相对于现有技术,可以避免压缩机其他参数的影响,通过少许开销完成无电解控制中压缩机永磁链的在线估计。
为实现上述目的,本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有压缩机永磁链在线估计程序,所述压缩机永磁链在线估计程序被处理器执行时实现如上所述的压缩机永磁链在线估计方法的步骤,这里不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种压缩机永磁链在线估计方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
其中,Uα(n)和Uβ(n)为定子电压,Iα(n)和Iβ(n)为定子电流,Rs为定子电阻,Lq为q轴电感,p是微分运算符,pIα(n)表示对Iα(n)微分运算;
其中,Id(n)为d轴电流,θn为转子位置,Ld为d轴电感;
I(0)=0xFFFF,p(0)=p0;
步骤S302,计算相电流的模值I(n),
若I(n)≥I(n-1),则直接进入判断步骤;
判断步骤:判断是否达到预设时长,若到达预设时长,则进入步骤S303,若未到达预设时长,则返回步骤S302;
3.根据权利要求2所述的压缩机永磁链在线估计方法,其特征在于,所述预设时长为1秒。
4.一种压缩机永磁链在线估计系统,其特征在于,包括扩展永磁链计算模块、永磁链计算模块、获取估计永磁链估计值模块、存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的压缩机永磁链在线估计程序,所述压缩机永磁链在线估计程序被所述处理器运行时实现以下步骤:
其中,Uα(n)和Uβ(n)为定子电压,Iα(n)和Iβ(n)为定子电流,Rs为定子电阻,Lq为q轴电感,p是微分运算符,pIα(n)表示对Iα(n)微分运算;
其中,Id(n)为d轴电流,θn为转子位置,Ld为d轴电感;
I(0)=0xFFFF,p(0)=p0;
步骤S302,计算相电流的模值I(n),
若I(n)≥I(n-1),则直接进入判断步骤;
判断步骤:判断是否达到预设时长,若到达预设时长,则进入步骤S303,若未到达预设时长,则返回步骤S302;
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有压缩机永磁链在线估计程序,所述压缩机永磁链在线估计程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的压缩机永磁链在线估计方法的步骤。
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