CN112436774B - 一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法 - Google Patents

一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，属于电机技术领域。本发明通过电压切换结构，自适应地调整磁链和转速观测器的输入电压幅值和相位，使得低速时磁链和转速观测器输入电压为虚拟电压，保证无速度传感器控制系统驱动下的异步电机在低速时的稳定可靠运行；高速时磁链和转速观测器输入电压与实际电压接近，保证无速度传感器控制系统驱动下的异步电机在中高转速运行时的转速控制精度；对电机的转速和电机磁链定向角度进行估计，并采用矢量控制法驱动异步电机正常运行，使得电机的实际磁链电流、实际转矩电流、电机估计转速分别与参考磁链电流、参考转矩电流和电机参考转速一致，实现了虚拟电压与实际参考电压的平滑切换。

Description

一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法
技术领域
本发明属于电机技术领域，更具体地，涉及一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法。
背景技术
感应电机(包括单相、三相和多相感应电机)及其驱动变频器(包括低压、中压和高压变频器)作为装备制造业的重要组成部分，被广泛应用于国民经济的各行各业。感应电机可靠性高是其应用广泛的主要原因，因此在多数感应电机应用领域，都会摒弃价格昂贵、可靠性差的编码器、旋转变压器等速度传感器，采用无速度传感器驱动技术，所以研究一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法具有重要意义。
异步电机在零同步转速下的转子转速具有不可观测性。目前，在不对电机进行信号注入的情况下，无法实现感应电机无速度传感器驱动系统在零同步转速下的带载稳定运行。这个不稳定问题导致感应电机无速度传感器驱动系统至今无法应用在起重等具有重力负载或发电运行工况的工业领域，而在这些领域中当转速传感器长时间工作在震动、潮湿以及沙尘环境下，其故障率较高，生产效率受到影响。
常规的不采用虚拟电压注入技术的无速度传感器驱动技术，在中、高速情况下，能够满足转速控制精度以及带负载能力，但是当转速逐渐下降时，尤其是进入低速发电模式时，会不稳定。为了解决以上问题，现有的无速度传感器驱动的异步电机控制方法采用固定系数的虚拟电压注入技术在低速发电模式和零电流频率下能实现稳定控制，可以解决异步电机零频不可观问题，实现电机零频稳定；但由于注入虚拟电压之后，观测器输入电压与电机的实际电压不同，导致电机在中高转速时转子转速控制精度达不到期望要求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其目的在于解决现有固定系数的虚拟电压注入技术存在的由于观测器输入电压与电机的实际电压不同，导致电机在中高转速时转子转速控制精度不足的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，包括：
S1.根据电机参考电压
Figure BDA0002795392820000021
生成虚拟电压
Figure BDA0002795392820000022
S2.根据同步转速自适应地调节观测器输入电压
Figure BDA0002795392820000023
的幅值和相位；
S2.1.通过电压闭环结构对电机参考电压
Figure BDA0002795392820000024
与虚拟电压
Figure BDA0002795392820000025
进行切换，输出中间电压
Figure BDA0002795392820000026
S2.2.根据同步转速，对中间电压
Figure BDA0002795392820000027
进行相位补偿，使所得的观测器输入电压
Figure BDA0002795392820000028
相位始终与电机参考电压
Figure BDA0002795392820000029
保持一致；
S3.基于观测器输入电压
Figure BDA00027953928200000210
估计电机转子转速，通过矢量控制实现电机控制，实现实际磁链电流
Figure BDA00027953928200000211
实际转矩电流isq、电机估计转速
Figure BDA00027953928200000212
分别与参考磁链电流
Figure BDA00027953928200000213
参考转矩电流
Figure BDA00027953928200000214
和电机参考转速
Figure BDA00027953928200000215
一致。
进一步地，步骤S2.1具体为，通过如下公式得到中间电压
Figure BDA00027953928200000216
Figure BDA00027953928200000217
其中，u′sα和u′sβ为
Figure BDA00027953928200000218
在静止坐标下α轴和β轴的分量，
Figure BDA00027953928200000219
和
Figure BDA00027953928200000220
为
Figure BDA00027953928200000221
在静止坐标下α轴和β轴的分量，kfp为电压闭环系数；
Figure BDA00027953928200000222
和
Figure BDA00027953928200000223
为
Figure BDA00027953928200000224
在静止坐标系α轴和β轴下的分量。
进一步地，步骤S2.2具体为，通过以下公式对中间电压
Figure BDA0002795392820000031
进行相位补偿：
Figure BDA0002795392820000032
Figure BDA0002795392820000033
其中，
Figure BDA0002795392820000034
和
Figure BDA0002795392820000035
为
Figure BDA0002795392820000036
在静止坐标系下α轴和β轴的分量，α1为相位补偿角，ωe表示同步转速。
进一步地，kfp通过以下表达式确定：
Figure BDA0002795392820000037
Figure BDA0002795392820000038
其中，ke为等效电压系数，k表示虚拟电压生成系数，α2表示中间电压
Figure BDA0002795392820000039
与电机参考电压
Figure BDA00027953928200000310
的相位误差，
Figure BDA00027953928200000311
为同步转速临界值。
进一步地，步骤S2.2具体为，通过以下公式对中间电压
Figure BDA00027953928200000312
进行相位补偿：
Figure BDA00027953928200000313
Figure BDA00027953928200000314
其中，
Figure BDA00027953928200000315
和
Figure BDA00027953928200000316
为
Figure BDA00027953928200000317
在静止坐标系下α轴和β轴的分量，k表示虚拟电压生成系数，α2为中间电压
Figure BDA00027953928200000318
与电机参考电压
Figure BDA00027953928200000319
的相位误差，ωe表示同步转速。
进一步地，kfp通过以下表达式确定：
Figure BDA0002795392820000041
Figure BDA0002795392820000042
其中，ke为等效电压系数，
Figure BDA0002795392820000043
为同步转速临界值。
进一步地，虚拟电压
Figure BDA0002795392820000044
在静止坐标系α轴和β轴下的分量
Figure BDA0002795392820000045
和
Figure BDA0002795392820000046
与电机参考电压
Figure BDA0002795392820000047
在静止坐标下α轴和β轴的分量
Figure BDA0002795392820000048
和
Figure BDA0002795392820000049
满足以下关系：
Figure BDA00027953928200000410
Figure BDA00027953928200000411
其中，p为调整常数，p大于0，Rr为异步电机转子电阻，Lm为异步电机互感，Lr为异步电机转子侧电感。
进一步地，步骤S3具体包括：
S3.1.基于磁链和转速观测器输入电压，估计感应电机转子转速
Figure BDA00027953928200000412
S3.2.通过间接转子磁链定向得到电机同步转速和磁链定向角度：
计算滑差转速ωs：
Figure BDA00027953928200000413
计算同步转速ωe：
Figure BDA00027953928200000414
计算磁链定向角度
Figure BDA00027953928200000415
Figure BDA00027953928200000416
S3.3.对电机参考转速
Figure BDA00027953928200000417
和电机估计转速
Figure BDA00027953928200000418
进行比例积分控制，得到参考转矩电流
Figure BDA0002795392820000051
S3.4.根据电机磁链定向角度
Figure BDA0002795392820000052
得到实际磁链电流isd和实际转矩电流isq，并根据所得参考磁链电流
Figure BDA0002795392820000053
参考转矩电流
Figure BDA0002795392820000054
实际磁链电流isd和实际转矩电流isq，对电机进行矢量控制调节。
进一步地，步骤S3.4具体包括：
电机磁链定向角度
Figure BDA0002795392820000055
对所得静止坐标系下的两相电流进行坐标变换，得到实际磁链电流isd和实际转矩电流isq；
对参考磁链电流
Figure BDA0002795392820000056
和实际磁链电流isd进行PI调节，得到同步坐标系下的d轴电压
Figure BDA0002795392820000057
对参考转矩电流
Figure BDA0002795392820000058
和实际转矩电流isq进行PI调节，得到同步坐标系下的q轴电压
Figure BDA0002795392820000059
根据电机磁链定向角度对d、q轴电压进行坐标变换，得到当前静止坐标下的两相参考电压
Figure BDA00027953928200000510
基于所得静止坐标下的两相参考电压
Figure BDA00027953928200000511
通过电压空间矢量脉宽调制对逆变器进行调节，得到电机输入电压，采用所得电机输入电压驱动电机，对电机进行控制。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果。
(1)本发明通过电压切换结构自适应调节磁链和转速观测器输入电压。在低速时，观测器输入电压为虚拟电压，保证了无速度传感器控制系统驱动下的异步电机在低速时的稳定可靠运行；在中高转速时，观测器输入电压接近实际参考电压，提高了无速度传感器控制系统驱动下的异步电机在中高转速时的转速控制精度。本发明提出的无速度传感器驱动的异步电机在全速度范围实现稳定运行，且实现精确的转速控制。
(2)本发明提出了自适应电压切换结构，根据同步转速自适应调节磁链和转速观测器输入电压幅值与相位，切换过程平滑稳定。
附图说明
图1为实现本发明的异步电机无速度传感器矢量控制系统示意图；
图2为相位补偿方案一对应的电压切换模块示意图；
图3为相位补偿方案二对应的电压切换模块示意图；
图4为全阶磁链观测器模型的示意图。
具体实施方式
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。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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
固定系数虚拟电压注入和传统观测器的区别是观测器输入电压不同，相同点是输入电压是确定不变的。虚拟电压适合工作在低速，因为稳定性好，但是有转速误差，所以不适合中高转速。传统观测器适合在中高转速，因为转速精度高，但是低速下不稳定。为了扩展系统的可靠工作范围，同时提高控制性能，本发明将虚拟电压注入与传统观测器(以全阶磁链观测器为例)相结合，实现了虚拟电压与实际参考电压的平滑切换，使系统既能稳定运行在低速下又能在中高转速拥有较好的转速估计精度。
参考图1所示的控制框图，本发明提供了一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，包括以下步骤：
S1.从电机参考电压
Figure BDA0002795392820000061
得到虚拟电压
Figure BDA0002795392820000062
Figure BDA0002795392820000063
在静止坐标系α轴和β轴下的分量
Figure BDA0002795392820000064
和
Figure BDA0002795392820000065
与
Figure BDA0002795392820000066
在静止坐标下α轴和β轴的分量
Figure BDA0002795392820000067
和
Figure BDA0002795392820000068
满足以下关系：
Figure BDA0002795392820000071
其中，k为虚拟电压生成系数，k大于等于1，
Figure BDA0002795392820000072
幅值大于
Figure BDA0002795392820000073
相位与其保持一致，幅值比为k。
其中，虚拟电压生成系数为：
Figure BDA0002795392820000074
其中，p为调整常数，p大于0，Rr为异步电机转子电阻，Lm为异步电机互感，Lr为异步电机转子侧电感。
S2.根据同步转速自适应地调节观测器输入电压
Figure BDA0002795392820000075
的幅值和相位；
本发明通过电压切换自适应地调节观测器输入电压
Figure BDA0002795392820000076
的幅值和相位；电压切换包括：
01.电压闭环：通过电压闭环结构对电机参考电压
Figure BDA0002795392820000077
与虚拟电压
Figure BDA0002795392820000078
进行切换，输出中间电压
Figure BDA0002795392820000079
Figure BDA00027953928200000710
电压闭环结构等效于低通滤波器于高通滤波器的组合：
Figure BDA00027953928200000711
其中，kfp为电压闭环模块系数；
本发明的中间电压可等效为电机实际参考电压通过高通滤波器的值加上虚拟电压通过低通滤波器的值之和。当同步转速绝对值小时，虚拟电压通过低通滤波器的值占主导地位，此时中间电压中包含较大注入电压。当同步转速绝对值增大，实际电压参考值通过高通滤波器的值占主导地位，此时中间电压包含的注入电压减小。通过滤波器可实现中间电压从虚拟电压到实际电压参考值的切换。
虽然通过电压闭环即可实现电压从虚拟电压到实际电压参考值的切换。但是这中间会产生与实际参考电压之间的相位误差，该相位误差会导致磁链定向不准，从而影响转速精度和转矩出力，此外还会产生不稳定问题，为此引入了相位补偿。
02.相位补偿：对中间电压
Figure BDA0002795392820000081
进行相位补偿，输出电压
Figure BDA0002795392820000082
作为观测器的输入电压；
Figure BDA0002795392820000083
在静止坐标系下α轴和β轴的分量为
Figure BDA0002795392820000084
和
Figure BDA0002795392820000085
本发明提出了两种相位补偿方案：
a.方案一：
Figure BDA0002795392820000086
其中，α1为方案一相位补偿角，
Figure BDA0002795392820000087
ωe为感应电机同步角转速；
b.方案二：
Figure BDA0002795392820000088
其中，α2为方案二相位补偿角，
Figure BDA0002795392820000089
表示中间电压
Figure BDA00027953928200000810
与电机参考电压
Figure BDA00027953928200000811
的相位误差。
两种不同的相位补偿方案对应的电压切换模式示意图分别如图2和图3所示。
在kfp系数一致的情况下：第一种补偿策略在相位补偿的基础上会进一步减小注入的电压幅值，而第二种补偿策略只是相位补偿，不会对电压幅值产生影响。但是实际中，需要根据
Figure BDA0002795392820000091
时
Figure BDA0002795392820000092
的约束条件计算kfp，两种补偿方案会得到不一样的系数，两种方案切换效果基本一致。实际应用时任选一种即可。若是考虑到计算量，第一种略高，可选第二种。
随着同步转速逐渐增大，观测器输入电压
Figure BDA0002795392820000093
的相位始终与电机参考电压
Figure BDA0002795392820000094
保持一致，幅值从
Figure BDA0002795392820000095
幅值减小到接近
Figure BDA0002795392820000096
幅值。
Figure BDA0002795392820000097
在静止坐标系α轴和β轴下的分量
Figure BDA0002795392820000098
和
Figure BDA0002795392820000099
与
Figure BDA00027953928200000910
在静止坐标下α轴和β轴的分量
Figure BDA00027953928200000911
和
Figure BDA00027953928200000912
满足以下关系：
Figure BDA00027953928200000913
其中，ke为等效电压系数。
两种不同的电压切换模式对应的ke满足以下关系：
方案一：
Figure BDA00027953928200000914
方案二：
Figure BDA00027953928200000915
随同步转速ωe增大，等效系数逐渐减小为1，虚拟电压逐渐切换为电机参考电压，电机转速估计精度上升。
为了保证系统在低速下的稳定性，无论采取何种相位补偿方案，kfp通过以下表达式进行控制：
Figure BDA00027953928200000916
其中，
Figure BDA00027953928200000917
为同步转速临界值，大小取决于无速度传感器驱动系统的不稳定区间范围，可取4％额定转速所对应的角频率。
电压闭环机构等效为滤波器，输出电压随同步转速平滑连续变化。进一步地，根据同步转速对观测器输入电压进行相位补偿。在切换过程中，等效注入系数随同步转速连续变化，实现观测器输入电压平滑切换。
S3.基于所得观测器输入电压以及实际电流，通过全阶磁链观测器估计异步电机转子转速；
具体的，如图4所示，按异步电机在两相αβ轴静止坐标系下的等效电路，构建全阶磁链观测器，将电压切换机构的输出电压作为观测器输入电压，对异步电机进行磁链观测，构建状态方程如下；
Figure BDA0002795392820000101
其中：
Figure BDA0002795392820000102
Figure BDA0002795392820000103
Figure BDA0002795392820000104
Figure BDA0002795392820000105
顶标“^”代表估计值；下标s和r代表异步电机定子侧变量和转子侧变量；下标α和β代表两相静止坐标系下的α轴和β轴；
Figure BDA0002795392820000106
为α轴下的定子电流观测值，
Figure BDA0002795392820000107
为β轴下的定子电流观测值，
Figure BDA0002795392820000108
为α轴下的转子磁链观测值，
Figure BDA0002795392820000109
为β轴下的转子磁链观测值，Rs为异步电机定子电阻，Ls为异步电机定子侧电感，Rr为异步电机转子电阻，Lr为异步电机转子侧电感，Lm为异步电机互感，
Figure BDA0002795392820000111
为异步电机转速估计值；其中利用观测器观测出的异步电机状态变量为：
Figure BDA0002795392820000112
和
Figure BDA0002795392820000113
根据上式求得异步电机转速估计值
Figure BDA0002795392820000114
为：
Figure BDA0002795392820000115
其中，kp为比例积分调节器的比例环节增益，ki为比例积分调节器的积分环节增益，s为定子侧绕组的参数，isα为α轴下的定子电流实际测量值，isβ为β轴下的定子电流实际测量值。
S4.通过间接转子磁链定向得到电机同步转速和磁链定向角度；
具体包括以下步骤：
S41.通过旋转坐标系下的参考电流
Figure BDA0002795392820000116
与
Figure BDA0002795392820000117
得到滑差转速ωs；
Figure BDA0002795392820000118
S42.根据磁链观测器和转速观测器的估计转速
Figure BDA0002795392820000119
和滑差转速ωs得到同步转速ωe；
Figure BDA00027953928200001110
S43.根据同步转速ωe，积分得到磁链定向角度
Figure BDA00027953928200001111
Figure BDA00027953928200001112
S5.根据电机参考转速
Figure BDA00027953928200001113
和电机估计转速
Figure BDA00027953928200001114
通过比例积分控制得到参考转矩电流
Figure BDA00027953928200001115
具体的，将电机估计转速
Figure BDA00027953928200001116
作为PI调节器的反馈量，电机估计转速
Figure BDA00027953928200001117
与对应的参考转速
Figure BDA00027953928200001118
做差后进行转速PI调节，得到同步坐标系下的参考转矩电流
Figure BDA00027953928200001119
S6.根据电机磁链定向角度
Figure BDA00027953928200001120
得到实际磁链电流isd和实际转矩电流isq，并根据所得参考磁链电流
Figure BDA0002795392820000121
参考转矩电流
Figure BDA0002795392820000122
实际磁链电流isd和实际转矩电流isq，对电机进行矢量控制调节；
具体的，包括以下步骤：
S61.根据电机磁链定向角度
Figure BDA0002795392820000123
对所得静止坐标系下的两相电流进行坐标变换，得到实际磁链电流isd和实际转矩电流isq；
S62.通过对参考磁链电流
Figure BDA0002795392820000124
和实际磁链电流isd进行PI调节，得到同步坐标系下的d轴电压
Figure BDA0002795392820000125
通过对参考转矩电流
Figure BDA0002795392820000126
和实际转矩电流isq进行PI调节，得到同步坐标系下的q轴电压
Figure BDA0002795392820000127
具体的，将实际磁链电流isd和实际转矩电流isq分别作为d轴电流环PI调节器和q轴电流环PI调节器的反馈量，实际磁链电流isd与对应的参考磁链电流
Figure BDA0002795392820000128
实际转矩电流isq与对应的参考转矩电流
Figure BDA0002795392820000129
分别做差后进行电流PI调节，分别得到同步坐标系下的d轴电压
Figure BDA00027953928200001210
和同步坐标系下的q轴电压
Figure BDA00027953928200001211
S63.根据电机磁链定向角度对d、q轴电压
Figure BDA00027953928200001212
进行坐标变换，得到当前静止坐标下的两相参考电压
Figure BDA00027953928200001213
S64.基于所得静止坐标下的两相参考电压
Figure BDA00027953928200001214
通过电压空间矢量脉宽调制对逆变器进行调节，得到电机输入电压；具体的，所得电机输入电压为能够控制开关器件的开关信号。
S65.采用所得电机输入电压驱动电机，对电机进行控制。
具体的，所得电机输入电压能够控制异步电机的转速和转矩，实现对电机的控制。
S7、重复步骤S2-S6进行迭代，直至实际磁链电流isd、实际转矩电流isq、电机估计转速
Figure BDA00027953928200001215
分别与参考磁链电流
Figure BDA00027953928200001216
参考转矩电流
Figure BDA00027953928200001217
和电机参考转速
Figure BDA00027953928200001218
一致，完成电机控制。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，包括：
S1.根据电机参考电压
Figure FDA0003413017590000011
生成虚拟电压
Figure FDA0003413017590000012
S2.根据同步转速自适应地调节观测器输入电压
Figure FDA0003413017590000013
的幅值和相位；
S2.1.通过电压闭环结构对电机参考电压
Figure FDA0003413017590000014
与虚拟电压
Figure FDA0003413017590000015
进行切换，输出中间电压
Figure FDA0003413017590000016
S2.2.根据同步转速，对中间电压
Figure FDA0003413017590000017
进行相位补偿，使所得的观测器输入电压
Figure FDA0003413017590000018
相位始终与电机参考电压
Figure FDA0003413017590000019
保持一致；
S3.基于观测器输入电压
Figure FDA00034130175900000110
估计电机转子转速，通过矢量控制实现电机控制，实现实际磁链电流isd、实际转矩电流isq、电机估计转速
Figure FDA00034130175900000111
分别与参考磁链电流
Figure FDA00034130175900000112
参考转矩电流
Figure FDA00034130175900000113
和电机参考转速
Figure FDA00034130175900000114
一致。
2.根据权利要求1所述的一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，步骤S2.1具体为，通过如下公式得到中间电压
Figure FDA00034130175900000115
Figure FDA00034130175900000116
其中，u′sα和u′sβ为
Figure FDA00034130175900000117
在静止坐标下α轴和β轴的分量，
Figure FDA00034130175900000118
和
Figure FDA00034130175900000119
为
Figure FDA00034130175900000120
在静止坐标下α轴和β轴的分量，kfp为电压闭环系数；
Figure FDA00034130175900000121
和
Figure FDA00034130175900000122
为
Figure FDA00034130175900000123
在静止坐标系α轴和β轴下的分量。
3.根据权利要求2所述的一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，步骤S2.2具体为，通过以下公式对中间电压
Figure FDA00034130175900000124
进行相位补偿：
Figure FDA00034130175900000125
Figure FDA0003413017590000021
其中，
Figure FDA0003413017590000022
和
Figure FDA0003413017590000023
为
Figure FDA0003413017590000024
在静止坐标系下α轴和β轴的分量，α1为相位补偿角，ωe表示同步转速。
4.根据权利要求3所述的一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，kfp通过以下表达式确定：
Figure FDA0003413017590000025
Figure FDA0003413017590000026
时
Figure FDA0003413017590000027
其中，ke为等效电压系数，k表示虚拟电压生成系数，α2表示中间电压
Figure FDA0003413017590000028
与电机参考电压
Figure FDA0003413017590000029
的相位误差，
Figure FDA00034130175900000210
为同步转速临界值。
5.根据权利要求2所述的一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，步骤S2.2具体为，通过以下公式对中间电压
Figure FDA00034130175900000211
进行相位补偿：
Figure FDA00034130175900000212
Figure FDA00034130175900000213
其中，
Figure FDA00034130175900000214
和
Figure FDA00034130175900000215
为
Figure FDA00034130175900000216
在静止坐标系下α轴和β轴的分量，k表示虚拟电压生成系数，α2为表示中间电压
Figure FDA00034130175900000217
与电机参考电压
Figure FDA00034130175900000218
的相位误差，ωe表示同步转速。
6.根据权利要求5所述的一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，kfp通过以下表达式确定：
Figure FDA0003413017590000031
Figure FDA0003413017590000032
时
Figure FDA0003413017590000033
其中，ke为等效电压系数，
Figure FDA0003413017590000034
为同步转速临界值。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，虚拟电压
Figure FDA0003413017590000035
在静止坐标系α轴和β轴下的分量
Figure FDA0003413017590000036
和
Figure FDA0003413017590000037
与电机参考电压
Figure FDA0003413017590000038
在静止坐标下α轴和β轴的分量
Figure FDA0003413017590000039
和
Figure FDA00034130175900000310
满足以下关系：
Figure FDA00034130175900000311
Figure FDA00034130175900000312
其中，p为调整常数，p大于0，Rr为异步电机转子电阻，Lm为异步电机互感，Lr为异步电机转子侧电感。
8.根据权利要求7所述的一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
S3.1.基于磁链和转速观测器输入电压，估计感应电机转子转速
Figure FDA00034130175900000313
S3.2.通过间接转子磁链定向得到电机同步转速和磁链定向角度：
计算滑差转速ωs：
Figure FDA00034130175900000314
计算同步转速ωe：
Figure FDA00034130175900000315
计算磁链定向角度
Figure FDA00034130175900000316
Figure FDA00034130175900000317
S3.3.对电机参考转速
Figure FDA00034130175900000318
和电机估计转速
Figure FDA00034130175900000319
进行比例积分控制，得到参考转矩电流
Figure FDA0003413017590000041
S3.4.根据电机磁链定向角度
Figure FDA0003413017590000042
得到实际磁链电流isd和实际转矩电流isq，并根据所得参考磁链电流
Figure FDA0003413017590000043
参考转矩电流
Figure FDA0003413017590000044
实际磁链电流isd和实际转矩电流isq，对电机进行矢量控制调节。
9.根据权利要求8所述的一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法，其特征在于，步骤S3.4具体包括：
电机磁链定向角度
Figure FDA0003413017590000045
对所得静止坐标系下的两相电流进行坐标变换，得到实际磁链电流isd和实际转矩电流isq；
对参考磁链电流
Figure FDA0003413017590000046
和实际磁链电流isd进行PI调节，得到同步坐标系下的d轴电压
Figure FDA0003413017590000047
对参考转矩电流
Figure FDA0003413017590000048
和实际转矩电流isq进行PI调节，得到同步坐标系下的q轴电压
Figure FDA0003413017590000049
根据电机磁链定向角度对d、q轴电压进行坐标变换，得到当前静止坐标下的两相参考电压
Figure FDA00034130175900000410
基于所得静止坐标下的两相参考电压
Figure FDA00034130175900000411
通过电压空间矢量脉宽调制对逆变器进行调节，得到电机输入电压，采用所得电机输入电压驱动电机，对电机进行控制。
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