CN110176895B - 一种电机参数辨识方法及装置、电机转速调节装置 - Google Patents

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CN110176895B CN201910450510.1A CN201910450510A CN110176895B CN 110176895 B CN110176895 B CN 110176895B CN 201910450510 A CN201910450510 A CN 201910450510A CN 110176895 B CN110176895 B CN 110176895B
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Abstract

本发明实施例公开了一种电机参数辨识方法及装置、电机转速调节装置。其中，该电机参数辨识方法，包括：获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β，并根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β；获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β，并根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项；将两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与两个转子磁链分量的观测值
Figure DDA0002074952940000011
和
Figure DDA0002074952940000012
之间的差值
Figure DDA0002074952940000013
和
Figure DDA0002074952940000014
作为两个转子磁链分量的两个补偿项；根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure DDA0002074952940000015
和
Figure DDA0002074952940000016
本发明实施例提供的技术方案可以提高电机转子磁链的观测精度。

Description

一种电机参数辨识方法及装置、电机转速调节装置
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机参数辨识方法及装置、电机转速调节装置。
背景技术
目前，异步电机、同步电机等电机的控制方式己趋成熟，矢量控制和直接转矩控制能满足大部分工况需求。无论哪种控制方式，转速都是一个非常重要的控制量。但速度传感器在某些情况下安装困难，或是有时为了节省这部分成本，人们希望只根据变频器上易测得的相电流、相电压数据，实时辨识转速，实现无速度传感器控制。
电机的数学模型总是不够精确，而且一些参数还会随着电机运行而变化，从而大大影响辨识的精确性。电机参数变化对转子磁链观测的影响最大，进而影响基于磁链观测器的无速度传感器的辨识精度。基于转子磁链的电压模型的转子磁链观测器实质上是一个纯积分器，算法简单、运算中不包括转子电阻，因此受电机参数变化影响小。但是，低速时随着定子电阻压降作用明显，速度观测精度降低；此外，纯积分环节的误差积累和漂移问题严重。
发明内容
本发明实施例提供一种电机参数辨识方法及装置、电机转速调节装置，以提高电机转子磁链的观测的精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种电机参数辨识方法，包括：
获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β，并根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β；
获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β，并根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项；
将两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000021
和
Figure BDA0002074952920000022
之间的差值
Figure BDA0002074952920000023
和
Figure BDA0002074952920000024
作为两个转子磁链分量的两个补偿项；
根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000025
和
Figure BDA0002074952920000026
进一步地，根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β包括：基于转子磁链的电流模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β；
根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项包括：基于转子磁链的电压模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项。
进一步地，电机为异步电机，根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个转子磁链分量的两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000027
和
Figure BDA0002074952920000028
包括：
根据第一公式
Figure BDA0002074952920000031
和第二公式
Figure BDA0002074952920000032
确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000033
和
Figure BDA0002074952920000034
其中，R1为定子电阻，L2为转子电感，Lm为互感，
Figure BDA0002074952920000035
L1为定子电感，P为微分算子，K为第一预设补偿增益。
进一步地，根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000036
和
Figure BDA0002074952920000037
包括：
根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000038
和
Figure BDA0002074952920000039
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200000310
和
Figure BDA00020749529200000311
该方法还包括：
基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200000312
和
Figure BDA00020749529200000313
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200000314
和
Figure BDA00020749529200000315
确定同步角频率
Figure BDA00020749529200000316
基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200000317
和
Figure BDA00020749529200000318
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的基本项ωs1；
基于稳态的转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200000319
和
Figure BDA00020749529200000320
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的补偿项；
根据转差角频率的基本项和补偿项，确定转差角频率
Figure BDA00020749529200000321
根据同步角频率
Figure BDA00020749529200000322
和转差角频率
Figure BDA00020749529200000323
确定电机的转速的观测值
Figure BDA00020749529200000324
进一步地，电机为异步电机，
根据转差角频率的基本项和补偿项，确定转差角频率
Figure BDA00020749529200000325
包括：
根据第三公式
Figure BDA00020749529200000326
确定转差角频率
Figure BDA00020749529200000327
其中，转差角频率的基本项为
Figure BDA0002074952920000041
转差角频率的补偿项为
Figure BDA0002074952920000042
Figure BDA0002074952920000043
Lm为互感，转子回路时间常数
Figure BDA0002074952920000044
Figure BDA0002074952920000045
为转子电阻的观测值，L2为转子电感，KI为第二预设补偿增益。
进一步地，根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000046
和
Figure BDA0002074952920000047
包括：
根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000048
和
Figure BDA0002074952920000049
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200000410
和
Figure BDA00020749529200000411
该方法还包括：
基于转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200000412
和
Figure BDA00020749529200000413
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200000414
和
Figure BDA00020749529200000415
确定转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200000416
第二方面，本发明实施例还提供了一种电机参数辨识装置，包括：
电流获取单元，用于获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β；
估计单元，用于基于转子磁链的电流模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β；
电压获取单元，用于获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β；
磁链基本项获取单元，用于基于转子磁链的电压模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项；
磁链补偿项获取单元，用于将两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000051
和
Figure BDA0002074952920000052
之间的差值
Figure BDA0002074952920000053
和
Figure BDA0002074952920000054
作为两个转子磁链分量的两个补偿项；
转子磁链确定单元，用于根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000055
和
Figure BDA0002074952920000056
进一步地，转子磁链确定单元，用于根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000057
和
Figure BDA0002074952920000058
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000059
和
Figure BDA00020749529200000510
该装置还包括：
同步角频率确定单元，用于基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200000511
和
Figure BDA00020749529200000512
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200000513
和
Figure BDA00020749529200000514
确定同步角频率
Figure BDA00020749529200000515
转差基本项确定单元，用于基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200000516
和
Figure BDA00020749529200000517
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的基本项ωs1；
转差补偿项确定单元，用于基于稳态的转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200000518
和
Figure BDA00020749529200000519
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的补偿项；
转差角频率确定单元，用于根据转差角频率的基本项和补偿项，确定转差角频率
Figure BDA00020749529200000520
转速确定单元，用于根据同步角频率
Figure BDA00020749529200000521
和转差角频率
Figure BDA00020749529200000522
确定电机的转速的观测值
Figure BDA00020749529200000523
进一步地，转子磁链确定单元，用于根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000061
和
Figure BDA0002074952920000062
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000063
和
Figure BDA0002074952920000064
该装置还包括：
转子电阻确定单元，用于基于转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000065
和
Figure BDA0002074952920000066
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000067
和
Figure BDA0002074952920000068
确定转子电阻的观测值
Figure BDA0002074952920000069
第三方面，本发明实施例还提供了一种电机转速调节装置，包括本发明任意实施例提供的电机参数辨识装置。
本发明实施例的技术方案通过获取转子磁链的电压计算模型和电流计算模型，得到两个转子磁链，根据两个转子磁链的误差，以得到补偿值。以电压模型为基础值，和补偿值进行运算，修正转子磁链的观测值，进而提高转子磁链的观测精度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电机参数辨识方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的又一种电机参数辨识方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的又一种电机参数辨识方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的又一种电机参数辨识方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种电机参数辨识装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种电机参数辨识装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电机转速调节装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种电机转速调节装置的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种电机转速调节装置的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种仿真波形图；
图11为本发明实施例提供的一种测试波形图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种电机参数辨识方法。图1为本发明实施例提供的一种电机参数辨识方法的流程图。该方法可以由电机参数辨识装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在具有电机转速调节功能的装置中。其中，该电机可以是异步电机或同步电机。该方法可应用于矢量控制或直接转矩控制等电机转速调节控制方法中。该方法具体包括如下步骤：
步骤110、获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β。
其中，该电机可以是发电机或电动机。该电机包括定子和转子。本发明实施例以三相异步电机为例进行说明。通过霍尔电流传感器等电流检测模块检测定子的至少两相电流，即三相静止坐标系下的至少两相电流i1u和i1v，其中，三相静止坐标系下的三相电流i1u、i1v和i1w之和等于0，通过三相/两相变换，得到两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β，即
Figure BDA0002074952920000071
步骤120、根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。
其中，可选的，电机为异步电机，根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β包括：基于转子磁链的电流模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。基于两相静止坐标系下的电机模型中转子侧的电压方程
Figure BDA0002074952920000081
和磁链方程
Figure BDA0002074952920000082
其中，v2α＝Pψ2α，v2β＝Pψ2β，得到转子磁链的电流模型，即
Figure BDA0002074952920000083
将磁链方程中的ψ2α和ψ2β的符号替换为ψ'2α和ψ'2β的符号，故可得两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β的计算公式：
Figure BDA0002074952920000084
其中，转子回路时间常数T2＝L2/R2，R2可为转子电阻的观测值或预设定值，L2为转子电感，P为微分算子，Lm为互感，ωr可为转速的观测值或通过光电编码器等转速检测模块的检测值，v2α和v2β为两相静止坐标系下的两个转子电压分量，i2α和i2β为两相静止坐标系下的两个转子电流分量。
步骤130、获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β。
其中，通过霍尔电压传感器等电压检测模块检测定子的至少两相电压，或，采用输出给逆变器的参考电压，可以是三相静止坐标系下的至少两相电压v1u和v1v，其中，三相静止坐标系下的三相电压v1u、v1v和v1w之和等于0，通过三相/两相变换，得到两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β，即
Figure BDA0002074952920000091
步骤140、根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项。
其中，可选的，电机为异步电机，根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项包括：基于转子磁链的电压模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项。基于两相静止坐标系下的电机模型中定子侧的电压方程
Figure BDA0002074952920000092
和转子磁链方程
Figure BDA0002074952920000093
得到转子磁链的电压模型，即
Figure BDA0002074952920000094
其中，R1为定子电阻，L2为转子电感，Lm为互感，
Figure BDA0002074952920000095
L1为定子电感。可将(L2/Lm)[v1α-(R1+LσP)i1α]和(L2/Lm)[v1β-(R1+LσP)i1β]作为确定两个转子磁链分量的两个基本项。
步骤150、将两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000101
和
Figure BDA0002074952920000102
之间的差值
Figure BDA0002074952920000103
和
Figure BDA0002074952920000104
作为两个转子磁链分量的两个补偿项。
步骤160、根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000105
和
Figure BDA0002074952920000106
其中，可选的，根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个转子磁链分量的两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000107
和
Figure BDA0002074952920000108
包括：根据第一公式
Figure BDA0002074952920000109
和第二公式
Figure BDA00020749529200001010
确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200001011
和
Figure BDA00020749529200001012
其中，K为第一预设补偿增益。
其中，第一公式和第二公式可以转换成下面的两个积分运算公式：
Figure BDA00020749529200001013
Figure BDA00020749529200001014
其中，积分的第一项(L2/Lm)[v1α-(R1+LσP)i1α]和(L2/Lm)[v1β-(R1+LσP)i1β]是基于转子磁链的电压模型得到的磁链计算项。只要逆变器向电机输出电压，就可以快速地建立磁链，这对于提高速度控制的动态性能是非常有利的。积分第二项
Figure BDA00020749529200001015
和
Figure BDA00020749529200001016
中，转子磁链的电流模型观测到的磁链与电压模型得到的磁链值进行做差运算，并乘以调节系数K。积分第一项导致的误差积累和漂移可以由第二项进行补偿和校正。可以通过设计和调节系数K，使得在电机稳态时，磁链观测值接近于电流模型观测值。这可使得电机低速运行时，能改善转子磁链电压模型的缺点，获得稳定精确的静态运行特性。避免基于转子磁链的电压模型，得到的转子磁链实质上是一个纯积分器，低速时随着定子电阻压降作用明显，磁链观测精度降低，进而应用于速度观测时，速度观测精度降低；纯积分环节的误差积累和漂移问题严重；基于转子磁链的电流模型，得到的转子磁链克服了转子磁链的电压模型磁链观测器的缺点，适用于低速下的速度观测，但是由于存在一阶滞后环节，在动态过程中难以保证控制精度，此外，转子磁链的电流模型受电机转子侧参数影响。故在电压模型的基础上，将转子磁链的电流模型和电压模型得到的磁链观测值进行差值运算，并对误差进行调节，可以提高电机低速运行时，转子磁链的观测精度，进而提高转速观测精度和转速调节性能。
需要说明的是，该转子磁链的观测值还可用于作为直接转矩控制等控制方法的磁链调节的反馈值。
本实施例的技术方案通过获取转子磁链的电压计算模型和电流计算模型，得到两个转子磁链，根据两个转子磁链的误差，以得到补偿值。以电压模型为基础值，和补偿值进行运算，修正转子磁链的观测值，进而提高转子磁链的观测精度。
本发明实施例提供又一种电机参数辨识方法。图2为本发明实施例提供的又一种电机参数辨识方法的流程图。在上述实施例的基础上，本实施例的方法包括：
步骤210、获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β。
步骤220、根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。
步骤230、获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β。
步骤240、根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项。
步骤250、将两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000121
和
Figure BDA0002074952920000122
之间的差值
Figure BDA0002074952920000123
和
Figure BDA0002074952920000124
作为两个转子磁链分量的两个补偿项。
步骤260、根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000125
和
Figure BDA0002074952920000126
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000127
和
Figure BDA0002074952920000128
步骤270、基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000129
和
Figure BDA00020749529200001210
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200001211
和
Figure BDA00020749529200001212
确定同步角频率
Figure BDA00020749529200001213
其中，在两相静止坐标系下，转子磁链的相位角
Figure BDA00020749529200001214
及
Figure BDA00020749529200001215
则可知
Figure BDA00020749529200001216
故可以推得同步角频率的计算式
Figure BDA00020749529200001217
步骤280、基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200001218
和
Figure BDA00020749529200001219
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的基本项ωs1。
其中，在两相(d-q)旋转坐标系下的异步电机模型包括：
电压和磁链方程：
Figure BDA00020749529200001220
电磁转矩方程：
Figure BDA00020749529200001221
运动方程：
Figure BDA00020749529200001222
其中，v1d和v1q为两相旋转坐标系下的两个转子电压分量，i1d和i1q为两相旋转坐标系下的两个转子电流分量，ψ2d和ψ2q为两相旋转坐标系下的两个转子磁链分量，np为电机极对数，TL为电机的负载转矩，J为包括机械负载惯量在内的转动惯量，ω0为同步角频率(或电源角频率)，ωr为以电气角表示的转子角频率，ωS为转差角频率。
根据两相(d-q)旋转坐标系下的异步电机模型，可得基于转子磁场定向的电机模型，即令ψ2d＝常数，ψ2q＝0，可得：
Figure BDA0002074952920000131
Figure BDA0002074952920000132
根据上述方程，可得
Figure BDA0002074952920000133
其中，|ψ2d|＝ψ2α 2+ψ2β 2，将其代入两相静止坐标系下的转矩方程
Figure BDA0002074952920000134
中，可得
Figure BDA0002074952920000135
故可以推导出转差角频率的基本项的计算公式：
Figure BDA0002074952920000136
步骤290、基于稳态的转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000137
和
Figure BDA0002074952920000138
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的补偿项。
其中，稳态情况下微分算子P＝0，代入转子磁链的电流模型
Figure BDA0002074952920000139
中，可得
Figure BDA00020749529200001310
可得ψ2αi1α+ψ2βi1β＝ψ2α 2+ψ2β 2，代入
Figure BDA0002074952920000141
中，可得
Figure BDA0002074952920000142
故可推导出补偿项中的参数
Figure BDA0002074952920000143
步骤300、根据转差角频率的基本项和补偿项，确定转差角频率
Figure BDA0002074952920000144
其中，可选的，电机为异步电机，根据转差角频率的基本项和补偿项，确定转差角频率
Figure BDA0002074952920000145
包括：根据第三公式
Figure BDA0002074952920000146
确定转差角频率
Figure BDA0002074952920000147
其中，转差角频率的基本项为
Figure BDA0002074952920000148
转差角频率的补偿项为
Figure BDA0002074952920000149
Figure BDA00020749529200001410
Lm为互感，转子回路时间常数
Figure BDA00020749529200001411
Figure BDA00020749529200001412
为转子电阻的观测值，L2为转子电感，KI为第二预设补偿增益。
其中，ωS1作为转差角频率计算的基本公式。在转子磁链的电流模型中使用了定子电阻R1这一参数，而R1在电机运行过程中随着温度变化而产生变动，磁链观测的精度会受到影响，ωS1的计算精度同样受到影响。为了降低这种计算误差(ψ2α 2+ψ2β 2的平方关系导致的较大误差)，引入稳态下的转差角频率ω′S，在磁链和电流的内积运算中摒除了R1的影响因子。在稳态下，它有效降低了定子电阻变化引起的计算误差，提高了速度和转矩的计算精度。使用ω′S和ωS1相结合的方式进行最终转差角频率的推算，以提高动态条件下的计算的准确度。KI是静态转差角频率和动态转差角频率之间误差的补偿增益。这样可以实现动态工况下使用ωS1、稳态工况下使用ω′S相结合的方式实现最低的计算误差和较高的动静态性能。
步骤310、根据同步角频率
Figure BDA0002074952920000151
和转差角频率
Figure BDA0002074952920000152
确定电机的转速的观测值
Figure BDA0002074952920000153
其中，
Figure BDA0002074952920000154
电机的转速的观测值
Figure BDA0002074952920000155
需要实时监测，即每隔预设周期计算一次，即执行一次步骤210至步骤310。前一周期计算的电机的转速的观测值
Figure BDA0002074952920000156
可用于下一周期的步骤220中，基于
Figure BDA0002074952920000157
计算两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。第一周期中，步骤320中的wr可以采用一预设初始值。
本发明实施例提供又一种电机参数辨识方法。图3为本发明实施例提供的又一种电机参数辨识方法的流程图。在上述实施例的基础上，本实施例的方法包括：
步骤410、获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β。
步骤420、根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。
步骤430、获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β。
步骤440、根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项。
步骤450、将两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000158
和
Figure BDA0002074952920000159
之间的差值
Figure BDA00020749529200001510
和
Figure BDA00020749529200001511
作为两个转子磁链分量的两个补偿项。
步骤460、根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000161
和
Figure BDA0002074952920000162
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000163
和
Figure BDA0002074952920000164
步骤470、基于转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000165
和
Figure BDA0002074952920000166
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000167
和
Figure BDA0002074952920000168
确定转子电阻的观测值
Figure BDA0002074952920000169
其中，可选的，电机为异步电机，基于转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200001610
和
Figure BDA00020749529200001611
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200001612
和
Figure BDA00020749529200001613
确定转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200001614
包括：
根据第四公式
Figure BDA00020749529200001615
确定转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200001616
其中，λ＝Lm/L2，L2为转子电感。
其中，根据转子磁链的电流模型
Figure BDA00020749529200001617
T2＝L2/R2，消除ωr，可得
Figure BDA00020749529200001618
λ＝Lm/L2，故可推导出转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200001619
其中，转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200001620
需要实时监测，即每隔预设周期计算一次，即执行一次步骤410至步骤470。前一周期计算的转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200001621
可用于下一周期的步骤420中，基于
Figure BDA00020749529200001622
和
Figure BDA00020749529200001623
计算两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。第一周期中，步骤420的T2＝L2/R2中的转子电阻可以采用一预设条件的测试值等。
其中，通过获取转子电阻的观测值，并实时更新计算转子磁链时用到的转子电阻，以进一步提高转子磁链的观测精度，避免受温度影响导致转子电阻参数变化，降低转子磁链的观测精度。
本发明实施例提供又一种电机参数辨识方法。图4为本发明实施例提供的又一种电机参数辨识方法的流程图。在上述实施例的基础上，本实施例的方法包括：
步骤510、获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β。
步骤520、根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。
步骤530、获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β。
步骤540、根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项。
步骤550、将两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000171
和
Figure BDA0002074952920000172
之间的差值
Figure BDA0002074952920000173
和
Figure BDA0002074952920000174
作为两个转子磁链分量的两个补偿项。
步骤560、根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000175
和
Figure BDA0002074952920000176
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000177
和
Figure BDA0002074952920000178
步骤570、基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000179
和
Figure BDA00020749529200001710
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200001711
和
Figure BDA00020749529200001712
确定同步角频率
Figure BDA00020749529200001713
步骤580、基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200001714
和
Figure BDA00020749529200001715
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的基本项ωs1。
步骤590、基于稳态的转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000181
和
Figure BDA0002074952920000182
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的补偿项。
步骤600、根据转差角频率的基本项和补偿项，确定转差角频率
Figure BDA0002074952920000183
步骤610、根据同步角频率
Figure BDA0002074952920000184
和转差角频率
Figure BDA0002074952920000185
确定电机的转速的观测值
Figure BDA0002074952920000186
步骤620、基于转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000187
和
Figure BDA0002074952920000188
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000189
和
Figure BDA00020749529200001810
确定转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200001811
其中，电机的转速的观测值
Figure BDA00020749529200001812
和转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200001813
需要实时监测，即每隔预设周期计算一次，即执行一次步骤510至步骤620。前一周期计算的电机的转速的观测值
Figure BDA00020749529200001814
和转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200001815
可用于下一周期的步骤520中，基于
Figure BDA00020749529200001816
和
Figure BDA00020749529200001817
计算两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。由于在转子磁链的电流模型中使用了转子电阻R2，而电机温升引起的转子电阻参数变化对速度计算的精度是影响很大的，因此需要对转子电阻进行在线辨识，进一步提高转速的观测值的准确度。
由转子磁链的电压模型和转子磁链的电流模型组合成混合磁链观测模型，并以此混合模型得到两个转差频率ωs1和ω's，最终算出优化后的转差角频率
Figure BDA00020749529200001818
转差角频率与同步角频率的运算结果得到估计转速
Figure BDA00020749529200001819
系统还通过对转子电阻
Figure BDA00020749529200001820
的计算，用来进一步补偿速度估计的误差，达到转速估计的良好静态和动态效果。
本发明实施例提供一种电机参数辨识装置。图5为本发明实施例提供的一种电机参数辨识装置的结构示意图。该电机参数辨识装置可用于执行本发明任意实施例提供的电机参数辨识方法。该电机参数辨识装置包括：电流获取单元710、估计单元720、电压获取单元730、磁链基本项获取单元740、磁链补偿项获取单元750和转子磁链确定单元760。
其中，电流获取单元710，用于获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β。估计单元720，用于根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。电压获取单元730，用于获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β。磁链基本项获取单元740，用于根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项。磁链补偿项获取单元750，用于将两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000191
和
Figure BDA0002074952920000192
之间的差值
Figure BDA0002074952920000193
和
Figure BDA0002074952920000194
作为两个转子磁链分量的两个补偿项。转子磁链确定单元760，用于根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000195
和
Figure BDA0002074952920000196
上述电机参数辨识装置可执行本发明任意实施例所提供的电机参数辨识方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
可选的，估计单元720，用于基于转子磁链的电流模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β。磁链基本项获取单元740，用于基于转子磁链的电压模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项。
可选的，电机为异步电机，转子磁链确定单元760，用于根据第一公式
Figure BDA0002074952920000201
和第二公式
Figure BDA0002074952920000202
确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000203
和
Figure BDA0002074952920000204
可选的，在上述实施例的基础上，转子磁链确定单元760，用于根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000205
和
Figure BDA0002074952920000206
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000207
和
Figure BDA0002074952920000208
可选的，在上述实施例的基础上，图6为本发明实施例提供的又一种电机参数辨识装置的结构示意图，该装置还包括：同步角频率确定单元770、转差基本项确定单元780、转差补偿项确定单元790、转差角频率确定单元800和转速确定单元810。
其中，同步角频率确定单元770，用于基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000209
和
Figure BDA00020749529200002010
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200002011
和
Figure BDA00020749529200002012
确定同步角频率
Figure BDA00020749529200002013
转差基本项确定单元780，用于基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200002014
和
Figure BDA00020749529200002015
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的基本项ωs1。转差补偿项确定单元790，用于基于稳态的转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200002016
和
Figure BDA00020749529200002017
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的补偿项。转差角频率确定单元800，用于根据转差角频率的基本项和补偿项，确定转差角频率
Figure BDA00020749529200002018
转速确定单元810，用于根据同步角频率
Figure BDA00020749529200002019
和转差角频率
Figure BDA00020749529200002020
确定电机的转速的观测值
Figure BDA00020749529200002021
可选的，在上述实施例的基础上，电机为异步电机，转差角频率确定单元800用于根据第三公式
Figure BDA00020749529200002022
确定转差角频率
Figure BDA00020749529200002023
其中，转差角频率的基本项为
Figure BDA0002074952920000211
转差角频率的补偿项为
Figure BDA0002074952920000212
Figure BDA0002074952920000213
Lm为互感，转子回路时间常数
Figure BDA0002074952920000214
Figure BDA0002074952920000215
为转子电阻的观测值，L2为转子电感，KI为第二预设补偿增益。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，该装置还包括：转子电阻确定单元820，用于基于转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000216
和
Figure BDA0002074952920000217
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000218
和
Figure BDA0002074952920000219
确定转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200002110
可选的，电机为异步电机，转子电阻确定单元820用于根据第四公式
Figure BDA00020749529200002111
确定转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200002112
其中，λ＝Lm/L2，L2为转子电感。
本发明实施例提供一种电机转速调节装置。图7为本发明实施例提供的一种电机转速调节装置的结构示意图。该电机转速调节装置100包括本发明任意实施例提供电机参数辨识装置20。
其中，电机转速调节装置可用于执行矢量控制或直接转矩控制等电机转速调节控制方法。本发明实施例提供的电机转速调节装置包括上述实施例中的电机参数辨识装置，因此本发明实施例提供的电机转速调节装置也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
可选的，图8为本发明实施例提供的又一种电机转速调节装置的结构示意图。该电机转速调节装置还包括：调节模块10和逆变器30。
其中，电机参数辨识装置20包括：电流获取单元710，用于获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β；估计单元720，用于基于转子磁链的电流模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β；电压获取单元730，用于获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β；磁链基本项获取单元740，用于基于转子磁链的电压模型，根据两个定子电流分量i1α和i1β，以及两个定子电压分量v1α和v1β，确定两个转子磁链分量的两个基本项；磁链补偿项获取单元750，用于根据两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β，确定两个转子磁链分量的两个补偿项；转子磁链确定单元760，用于根据两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000221
和
Figure BDA0002074952920000222
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000223
和
Figure BDA0002074952920000224
同步角频率确定单元770，用于基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA0002074952920000225
和
Figure BDA0002074952920000226
以及观测值的导数
Figure BDA0002074952920000227
和
Figure BDA0002074952920000228
确定同步角频率
Figure BDA0002074952920000229
转差基本项确定单元780，用于基于两相静止坐标系下的电机模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200002210
和
Figure BDA00020749529200002211
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的基本项ωs1；转差补偿项确定单元790，用于基于稳态的转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200002212
和
Figure BDA00020749529200002213
以及两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的补偿项；转差角频率确定单元800，用于根据转差角频率的基本项和补偿项，确定转差角频率
Figure BDA00020749529200002214
转速确定单元810，用于根据同步角频率
Figure BDA00020749529200002215
和转差角频率
Figure BDA00020749529200002216
确定电机的转速的观测值
Figure BDA00020749529200002217
转子电阻确定单元820，用于基于转子磁链的电流模型，根据两个转子磁链分量的观测值
Figure BDA00020749529200002218
和
Figure BDA00020749529200002219
以及观测值的导数
Figure BDA00020749529200002220
和
Figure BDA00020749529200002221
确定转子电阻的观测值
Figure BDA00020749529200002222
调节模块10用于根据转速确定单元810确定的转速，确定输出的参考电压，并输出至逆变器；逆变器30用于根据参考电压，生成驱动电压输出至电机40。
可选的，在上述实施例的基础上，图9为本发明实施例提供的又一种电机转速调节装置的结构示意图，调节模块10包括：速度调节单元4、磁链调节单元3、d轴电流调节单元5、q轴电流调节单元6、解耦单元9、相位角确定单元1、电流旋转变换单元7、磁链计算单元2和电压旋转逆变换单元8。
其中，图8为一种无速度传感器矢量控制系统框图。速度调节单元4可以是积分调节器或比例积分调节器等，用于根据给定转速
Figure BDA0002074952920000231
和转速的观测值
Figure BDA0002074952920000232
经积分算法或比例积分算法等，确定定子转矩电流分量给定值i* 1q。磁链调节单元3可以是积分调节器或比例积分调节器等，用于根据转子磁链幅值ψ* 2d与磁链计算单元2计算的
Figure BDA0002074952920000233
的差值，经积分算法或比例积分算法等，确定磁链电流分量给定值i* 1d。d轴电流调节单元5可以是积分调节器或比例积分调节器等，用于根据定子磁链电流分量给定值i* 1d与反馈值i1d的差值，经积分算法或比例积分算法等，确定第一电压磁链分量v'1d。q轴电流调节单元6可以是积分调节器或比例积分调节器等，根据定子转矩电流分量给定值i* 1q与反馈值i1q的差值，经积分算法或比例积分算法等，确定第一电压转矩分量v'1q。电流旋转变换单元7用于基于旋转变换，将获取三相静止坐标系下的至少两相电流，转换成两相旋转坐标系下的定子电流d轴分量i1d和q轴分量i1q，具体旋转变换公式可以是
Figure BDA0002074952920000234
磁链计算单元2用于根据公式ψ2d＝Lm·i1d，根据定子电流d轴分量i1d，得到转子磁链幅值ψ2d，其中，以转子磁场定向，即将转子磁链矢量与d轴重合。解耦单元9用于基于公式
Figure BDA0002074952920000241
根据电源角频率计算子单元确定的电源角频率给定值
Figure BDA0002074952920000242
磁链计算单元2计算的
Figure BDA0002074952920000243
和电流旋转变换单元7的定子电流d轴分量i1d和q轴分量i1q，确定第二电压磁链分量v”1d和第二电压转矩分量v”1q。相位角确定单元1可包括电源角频率计算子单元和积分子单元，用于基于公式
Figure BDA0002074952920000244
和
Figure BDA0002074952920000245
根据转子电阻确定单元820转子电阻的观测值
Figure BDA0002074952920000246
和电流旋转变换单元7的定子电流d轴分量i1d和q轴分量i1q，确定电源角频率给定值
Figure BDA0002074952920000247
并对电源角频率给定值
Figure BDA0002074952920000248
进行积分运算，得到相位角θ。电压旋转逆变换单元8用于基于公式
Figure BDA0002074952920000249
和旋转逆变换公式
Figure BDA00020749529200002410
根据第一电压磁链分量v'1d、第一电压转矩分量v'1q、第二电压磁链分量v”1d和第二电压转矩分量v”1q，确定三相静止坐标系下的参考电压v* 1u、v* 1v和v* 1w。
Figure BDA00020749529200002411
为给定转速指令，
Figure BDA00020749529200002412
为反馈速度。偏差信号
Figure BDA00020749529200002413
经速度调节单元4产生转矩电流分量给定值i* 1q。给定磁链ψ* 2d经磁链调节单元3得到磁链电流分量给定值i* 1d。
Figure BDA00020749529200002414
和给定转差角频率ωs2在电源角频率计算子单元相加再进行积分，得到坐标变换所需的角度θ。反馈值i1d、i1q是通过实际检测的两相电流i1u、i1v经旋转坐标变换得到的。给定值i* 1d、i* 1q和反馈值i1d、i1q通过d轴电流调节单元5、q轴电流调节单元6和电压旋转逆变换单元8，得到电压指令v* 1d、v* 1q，v* 1d、v* 1q再通过两相-三相坐标变换，产生v* 1u、v* 1v和v* 1w作为逆变电路的三相电压控制信号，用来驱动三相逆变器主电路。三相逆变器的负载为三相电机。整个系统通过磁链和速度观测器得到的速度信号
Figure BDA0002074952920000256
与速度给定值
Figure BDA0002074952920000257
构成转速闭环控制。
需要说明的是，图9中模块900包括磁链基本项获取单元740、磁链补偿项获取单元750和转子磁链确定单元760。图9中模块910包括同步角频率确定单元770、转差基本项确定单元780、转差补偿项确定单元790、转差角频率确定单元800。电机参数辨识装置20还可包括第一低通滤波子单元830，用于对转速确定单元810确定的电机的转速的观测值
Figure BDA0002074952920000251
进行滤波处理。电机参数辨识装置20还可包括第一低通滤波子单元840，用于对转子电阻确定单元820确定的转子电阻的观测值
Figure BDA0002074952920000252
进行滤波处理。
电机转速调节装置可设置于医疗影像设备中，驱动电机使病床运动和机架旋转。无传感器速度观测和转子电阻观测，省却了电机转速调节装置中较为昂贵的传感器，降低了成本。此外，由于采用转子电阻识别方法，保证了温升等外部因素变化时，仍然保证速度的精确观测，降低噪声和震动，提高舒适度。图10为本发明实施例提供的一种仿真波形图。仿真所用电机参数为：R1＝0.407Ω，L1＝28.7mH，L2＝29.1mH，Lm＝27.1mH，J＝0.0179kg·m2，极对数np＝6，额定转速1000rpm。从仿真结果看，随电机的运行，电机温度发生变化，转子电阻R2的实际值随温度而变化，速度估计
Figure BDA0002074952920000253
和转子电阻辨识
Figure BDA0002074952920000254
都达到了很好的效果，与各自的实际值接近，
Figure BDA0002074952920000255
其中，横轴表示时间t，单位为秒。在t1时刻施加额定负载。
图11为本发明实施例提供的一种测试波形图。在一个3.7千瓦电机上进行了急加减速运行，测试结果如图11所示，可知图9中的无速度传感器矢量控制算法可以实现很好的电机运行动态性能。其中，横轴表示时间。在T'1时段加速，在T'2时段减速。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电机参数辨识方法，其特征在于，包括：
获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β，并根据所述两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β；
获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β，并根据所述两个定子电流分量i1α和i1β，以及所述两个定子电压分量v1α和v1β，确定所述两个转子磁链分量的两个基本项；
将所述两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000011
和
Figure FDA0002776692290000012
之间的差值
Figure FDA0002776692290000013
和
Figure FDA0002776692290000014
作为所述两个转子磁链分量的两个补偿项；
根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000015
和
Figure FDA0002776692290000016
其中，根据所述两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β包括：基于转子磁链的电流模型，根据所述两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β；
根据所述两个定子电流分量i1α和i1β，以及所述两个定子电压分量v1α和v1β，确定所述两个转子磁链分量的两个基本项包括：基于转子磁链的电压模型，根据所述两个定子电流分量i1α和i1β，以及所述两个定子电压分量v1α和v1β，确定所述两个转子磁链分量的两个基本项。
2.根据权利要求1所述的电机参数辨识方法，其特征在于，所述电机为异步电机，根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和所述两个转子磁链分量的两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000021
和
Figure FDA0002776692290000022
包括：
根据第一公式
Figure FDA0002776692290000023
和第二公式
Figure FDA0002776692290000024
确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000025
和
Figure FDA0002776692290000026
其中，R1为定子电阻，L2为转子电感，Lm为互感，
Figure FDA0002776692290000027
L1为定子电感，P为微分算子，K为第一预设补偿增益。
3.根据权利要求1所述的电机参数辨识方法，其特征在于，根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000028
和
Figure FDA0002776692290000029
包括：
根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000210
和
Figure FDA00027766922900000211
以及观测值的导数
Figure FDA00027766922900000212
和
Figure FDA00027766922900000213
该方法还包括：
基于两相静止坐标系下的电机模型，根据所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000214
和
Figure FDA00027766922900000215
以及观测值的导数
Figure FDA00027766922900000216
和
Figure FDA00027766922900000217
确定同步角频率
Figure FDA00027766922900000218
基于两相静止坐标系下的电机模型，根据所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000219
和
Figure FDA00027766922900000220
以及所述两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的基本项ωs1；
基于稳态的转子磁链的电流模型，根据所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000221
和
Figure FDA00027766922900000222
以及所述两个定子电流分量i1α和i1β，确定所述转差角频率的补偿项；
根据所述转差角频率的基本项和补偿项，确定所述转差角频率
Figure FDA00027766922900000223
根据所述同步角频率
Figure FDA00027766922900000224
和所述转差角频率
Figure FDA00027766922900000225
确定电机的转速的观测值
Figure FDA00027766922900000226
4.根据权利要求3所述的电机参数辨识方法，其特征在于，所述电机为异步电机，
根据所述转差角频率的基本项和补偿项，确定所述转差角频率
Figure FDA0002776692290000031
包括：
根据第三公式
Figure FDA0002776692290000032
确定所述转差角频率
Figure FDA0002776692290000033
其中，所述转差角频率的基本项为
Figure FDA0002776692290000034
所述转差角频率的补偿项为
Figure FDA0002776692290000035
Lm为互感，转子回路时间常数
Figure FDA0002776692290000036
Figure FDA0002776692290000037
为转子电阻的观测值，L2为转子电感，KI为第二预设补偿增益。
5.根据权利要求1所述的电机参数辨识方法，其特征在于，根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000038
和
Figure FDA0002776692290000039
包括：
根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000310
和
Figure FDA00027766922900000311
以及观测值的导数
Figure FDA00027766922900000312
和
Figure FDA00027766922900000313
该方法还包括：
基于转子磁链的电流模型，根据所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000314
和
Figure FDA00027766922900000315
以及观测值的导数
Figure FDA00027766922900000316
和
Figure FDA00027766922900000317
确定转子电阻的观测值
Figure FDA00027766922900000318
6.一种电机参数辨识装置，其特征在于，包括：
电流获取单元，用于获取两相静止坐标系下的两个定子电流分量i1α和i1β；
估计单元，用于基于转子磁链的电流模型，根据所述两个定子电流分量i1α和i1β，确定两相静止坐标系下的两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β；
电压获取单元，用于获取两相静止坐标系下的两个定子电压分量v1α和v1β；
磁链基本项获取单元，用于基于转子磁链的电压模型，根据所述两个定子电流分量i1α和i1β，以及所述两个定子电压分量v1α和v1β，确定所述两个转子磁链分量的两个基本项；
磁链补偿项获取单元，用于将所述两个转子磁链分量的估计值ψ'2α和ψ'2β与所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000041
和
Figure FDA0002776692290000042
之间的差值
Figure FDA0002776692290000043
和
Figure FDA0002776692290000044
作为所述两个转子磁链分量的两个补偿项；
转子磁链确定单元，用于根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000045
和
Figure FDA0002776692290000046
7.根据权利要求6所述的电机参数辨识装置，其特征在于，
所述转子磁链确定单元，用于根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000047
和
Figure FDA0002776692290000048
以及观测值的导数
Figure FDA0002776692290000049
和
Figure FDA00027766922900000410
该装置还包括：
同步角频率确定单元，用于基于两相静止坐标系下的电机模型，根据所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000411
和
Figure FDA00027766922900000412
以及观测值的导数
Figure FDA00027766922900000413
和
Figure FDA00027766922900000414
确定同步角频率
Figure FDA00027766922900000415
转差基本项确定单元，用于基于两相静止坐标系下的电机模型，根据所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000416
和
Figure FDA00027766922900000417
以及所述两个定子电流分量i1α和i1β，确定转差角频率的基本项ωs1；
转差补偿项确定单元，用于基于稳态的转子磁链的电流模型，根据所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA00027766922900000418
和
Figure FDA00027766922900000419
以及所述两个定子电流分量i1α和i1β，确定所述转差角频率的补偿项；
转差角频率确定单元，用于根据所述转差角频率的基本项和补偿项，确定所述转差角频率
Figure FDA0002776692290000051
转速确定单元，用于根据所述同步角频率
Figure FDA0002776692290000052
和所述转差角频率
Figure FDA0002776692290000053
确定电机的转速的观测值
Figure FDA0002776692290000054
8.根据权利要求6所述的电机参数辨识装置，其特征在于，
所述转子磁链确定单元，用于根据所述两个转子磁链分量的两个基本项和两个补偿项，确定所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000055
和
Figure FDA0002776692290000056
以及观测值的导数
Figure FDA0002776692290000057
和
Figure FDA0002776692290000058
该装置还包括：
转子电阻确定单元，用于基于转子磁链的电流模型，根据所述两个转子磁链分量的观测值
Figure FDA0002776692290000059
和
Figure FDA00027766922900000510
以及观测值的导数
Figure FDA00027766922900000511
和
Figure FDA00027766922900000512
确定转子电阻的观测值
Figure FDA00027766922900000513
9.一种电机转速调节装置，其特征在于，包括权利要求6-8任一所述的电机参数辨识装置。
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