CN113691183A - 永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端；所述方法包括以下步骤：向永磁同步电机直轴注入第一方波高频电压，和/或向其交轴注入第二方波高频电压；基于第一方波高频电压获取第一直轴反馈电流，和/或基于第二方波高频电压获取第一交轴反馈电流；基于第一方波高频电压和第一直轴反馈电流计算永磁同步电机的直轴电感，和/或基于第二方波高频电压和第一交轴反馈电流计算永磁同步电机的交轴电感；本发明通过向永磁同步电机的直轴和/或交轴注入方波高频电压，注入频率可达千赫兹级别甚至开关频率，使等效感抗很大，电阻所占分量大大减小，从而可进一步忽略电阻影响，进而提高永磁同步电机电感辨识的准确可靠性。
Description
技术领域
本发明属于永磁同步电机技术领域，特别是涉及一种永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端。
背景技术
永磁同步电机具有体积小、效率高及功率因数高等优点，已广泛应用各类电力传动行业，为发挥永磁同步电机的高性能，目前普遍采用基于转子磁链定向的矢量控制，在矢量控制中不仅需要知道转子位置信息，也需要进行电流环控制，由于成本、应用环境的限制，转子位置信息越来越流行使用无位置传感器控制方法获取，这类无位置传感器控制方法和电流环控制对电机参数(电阻和电感)具有很强的依赖性，电机参数的准确性直接影响位置的准确性和电流控制的性能，不准确的电机参数会导致电机效率和性能下降甚至电机失控，但由于实际电机生产的差异性，量大以后再离线测量电机参数是一个巨大的工作量；以及某些特殊的电机(压缩机电机电阻普遍只有几百甚至几十毫欧，直/交轴电感无法直接测量)无法直接获取电机参数；所以，迫切需要一种不需要人力参与的自动离线参数辨识方法。
目前，对于永磁同步电机电阻电感参数辨识已有很多研究方法，现有永磁同步电机的电感辨识采用正弦高频注入方法，即在电机的直轴/交轴(d/q轴)或者α/β轴上同时施加高频正弦电压，忽略电阻影响，将电机等效为纯电感模型，然后再通过同步轴高通滤波器和低通滤波器或者DFT(离散傅里叶变换)等提取高频响应电流正负序分量，最后由正负序电流分量计算得到d/q轴电感，这类方法理论上可以测得电机电感参数，但实际实现时具有以下缺点：
(1)注入的正弦电压频率有限(注入频率普遍在200-500Hz左右)，感抗不够大，无法完全忽略电阻影响，降低最终电感参数精度。
(2)由于注入频率不高，有效电流信号频率不高，此类方法需要使用一系列滤波器，使得滤波器截止频率也不高，与基波电流频率差别不大，容易导致信号衰减，最终导致计算得到电感参数偏大。
(3)由于注入频率不高，感抗不够大，注入电压幅值有限，逆变器死区和非线性影响无法完全忽略。
(4)此类方法从注入电压到信号提取都比较复杂，运算量大。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端，用于解决现有采用正弦高频注入方法，辨识永磁同步电机的电感，存在的由于注入频率不高，导致电感参数偏差大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种永磁同步电机的电感辨识方法，包括以下步骤：向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压；基于所述第一方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一直轴反馈电流，和/或基于所述第二方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一交轴反馈电流；基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感，和/或基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感。
于本发明的一实施例中，向所述直轴注入所述第一方波高频电压，和/或向所述交轴注入所述第二方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：确定所述永磁同步电机转子的目标位置；向所述永磁同步电机输入直轴电流指令和交轴电流指令，以将所述转子在所述目标位置对应的位置角度卡死；所述交轴电流指令中对应的预设交轴电流为零。
于本发明的一实施例中，向所述永磁同步电机输入直轴电流指令包括以下步骤：将所述直轴电流指令中的直轴电流于第一预设时间段内，按照叠加规则输入至所述永磁同步电机，直至所述直轴电流达到预设直轴电流；待所述直轴电流达到所述预设直轴电流后，持续第二预设时间段，开始向所述直轴注入所述第一方波高频电压，和/或向所述交轴注入所述第二方波高频电压。
于本发明的一实施例中，向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压包括以下情况：向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入为零的电压信号；向所述交轴注入所述第二方波高频电压，向所述直轴注入为零的电压信号；向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入所述第二方波高频电压；获取所述第一直轴反馈电流包括以下步骤：向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入为零的电压信号后，持续第三预设时间段，开始采集所述永磁同步电机的第一三相电流；对所述第一三相电流进行第一坐标变换，获取所述第一直轴反馈电流；获取所述第一交轴反馈电流包括以下步骤：向所述交轴注入所述第二方波高频电压，向所述直轴注入为零的电压信号后，持续第四预设时间段，开始采集所述永磁同步电机的第二三相电流；对所述第二三相电流进行第二坐标变换，获取所述第一交轴反馈电流；或获取所述第一直轴反馈电流和所述第一交轴反馈电流包括以下步骤：向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入所述第二方波高频电压后，持续第五预设时间段，开始采集所述永磁同步电机的第三三相电流；对所述第三三相电流进行第一坐标变换，获取所述第一直轴反馈电流；对所述第三三相电流进行第二坐标变换，获取所述第一交轴反馈电流。
于本发明的一实施例中，采集所述第一三相电流包括以下步骤：采集于第六预设时间段内的第一三相电流；对所述第一三相电流进行第一坐标变换包括以下步骤：对于第六预设时间段内的第一三相电流进行第一坐标变换；采集所述第二三相电流包括以下步骤：采集于第七预设时间段内的第二三相电流；对所述第二三相电流进行第二坐标变换包括以下步骤：对于第七预设时间段内的第二三相电流进行第二坐标变换；采集所述第三三相电流包括以下步骤：采集于第八预设时间段内的第三三相电流；对所述第三三相电流进行第一坐标变换包括以下步骤：对于第八预设时间段内的第三三相电流进行第一坐标变换；对所述第三三相电流进行第二坐标变换包括以下步骤：对于第八预设时间段内的第三三相电流进行第二坐标变换。
于本发明的一实施例中，向所述直轴注入所述第一方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：向所述直轴注入第三方波高频电压；获取所述永磁同步电机的第二直轴反馈电流；基于所述第二直轴反馈电流和所述第三方波高频电压获取所述第一方波高频电压，以将所述第一方波高频电压注入所述直轴；和/或向所述交轴注入所述第二方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：向所述交轴注入第四方波高频电压；获取所述永磁同步电机的第二交轴反馈电流；基于所述第二交轴反馈电流和所述第四方波高频电压获取所述第二方波高频电压，以将所述第二方波高频电压注入所述交轴。
于本发明的一实施例中，基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感包括以下步骤：去除所述第一直轴反馈电流中的低频信号，获取直轴高频响应电流；根据所述第一方波高频电压和所述直轴高频响应电流计算所述直轴电感；基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感包括以下步骤：去除所述第一交轴反馈电流中的低频信号，获取交轴高频响应电流；根据所述第二方波高频电压和所述交轴高频响应电流计算所述交轴电感。
本发明提供一种永磁同步电机的电感辨识系统，包括：电压注入模块、电流获取模块及电感计算模块；所述电压注入模块用于向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压；所述电流获取模块用于基于所述第一方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一直轴反馈电流，和/或基于所述第二方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一交轴反馈电流；所述电感计算模块用于基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感，和/或基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感。
本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的永磁同步电机的电感辨识方法。
本发明提供一种终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的永磁同步电机的电感辨识方法。
如上所述，本发明所述的永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端，具有以下有益效果：
(1)与现有技术相比，本发明在进行电感辨识时，向永磁同步电机的直轴和/或交轴注入方波高频电压，注入频率可达千赫兹级别甚至开关频率，使等效感抗很大，电阻所占分量大大减小，从而可进一步忽略电阻影响，进而提高了永磁同步电机电感辨识的准确可靠性。
(2)本发明中的高频响应电流提取简单，信号基本没有衰减，使得永磁同步电机电感辨识的准确度更高。
(3)本发明向永磁同步电机注入的方波高频电压的频率很高，在相同高频响应电流前提下，注入电压更高，从而使逆变器死区和非线性因素的影响更小。
(4)本发明采用的正负对称的方波高频电压注入和增量的方法能够尽可能地消除逆变器的死区和非线性因素影响，注入高频的正负对称的电压信号，使得永磁同步电机基本无抖动，进而使电感辨识结果更精确。
(5)本发明通过在辨识永磁同步电机的电感之前，对永磁同步电机的转子进行预定位，使转子卡死，避免在辨识过程中，电机抖动影响电感辨识结果，进而提高了永磁同步电机电感辨识结果的准确度。
(6)本发明在无位置传感器应用领域(比如空调、洗衣机等)，电感参数直接影响位置观测器精度；同时永磁同步电机的电流控制依赖于电感参数，精确的电感参数可以显著提高电流控制精度并减小电流，所以通过本发明可以显著提高电感精度，进而提高观测器位置精度和电流控制精度，减小电机电流，进一步提高系统能效。
附图说明
图1显示为本发明的永磁同步电机的电感辨识方法于一实施例中的原理框图。
图2显示为本发明的永磁同步电机的电感辨识方法于一实施例中的流程图。
图3显示为本发明的在永磁同步电机的直轴利用自适应调整注入电压方法计算第一方波高频电压于一实施例中的实现原理图。
图4显示为本发明的在永磁同步电机的交轴利用自适应调整注入电压方法计算第二方波高频电压于一实施例中的实现原理图。
图5显示为本发明的在永磁同步电机的交轴利用自适应调整注入电压方法计算第二方波高频电压于另一实施例中的实现原理图。
图6显示为本发明的注入至永磁同步电机的直轴和/或交轴的方波高频电压于一实施例中的波形图。
图7显示为本发明的注入至永磁同步电机的直轴和/或交轴的方波高频电压于另一实施例中的波形图。
图8显示为本发明的注入至永磁同步电机的直轴和/或交轴的方波高频电压于又一实施例中的波形图。
图9显示为本发明的永磁同步电机的电感辨识系统于一实施例中的结构示意图。
图10显示为本发明的终端于一实施例中的结构示意图。
标号说明
91 电压注入模块
92 电流获取模块
93 电感计算模块
10 终端
101 处理单元
102 存储器
1021 随机存取存储器
1022 高速缓存存储器
1023 存储系统
1024 程序/实用工具
10241 程序模块
103 总线
104 输入/输出接口
105 网络适配器
11 外部设备
12 显示器
S1～S3 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端，与现有技术相比，本发明在进行电感辨识时，向永磁同步电机的直轴和/或交轴注入方波高频电压，注入频率可达千赫兹级别甚至开关频率，使等效感抗很大，电阻所占分量大大减小，从而可进一步忽略电阻影响，进而提高了永磁同步电机电感辨识的准确可靠性；本发明中的高频响应电流提取简单，信号基本没有衰减，使得永磁同步电机电感辨识的准确度更高；本发明向永磁同步电机注入的方波高频电压的频率很高，在相同高频响应电流前提下，注入电压更高，从而使逆变器死区和非线性因素的影响更小；本发明采用的正负对称的方波高频电压注入和增量的方法能够尽可能地消除逆变器的死区和非线性因素影响，注入高频的正负对称的电压信号，使得永磁同步电机基本无抖动，进而使电感辨识结果更精确；本发明通过在辨识永磁同步电机的电感之前，对永磁同步电机的转子进行预定位，使转子卡死，避免在辨识过程中，电机抖动影响电感辨识结果，进而提高了永磁同步电机电感辨识结果的准确度；本发明在无位置传感器应用领域(比如空调、洗衣机等)，电感参数直接影响位置观测器精度；同时永磁同步电机的电流控制依赖于电感参数，精确的电感参数可以显著提高电流控制精度并减小电流，所以通过本发明可以显著提高电感精度，进而提高观测器位置精度和电流控制精度，减小电机电流，进一步提高系统能效。
如图1所示，显示为本发明的永磁同步电机的电感辨识方法的原理框图；具体地，于图1中，主框架为电流环，虚线部分为电感辨识部分，idref和iqref分别为直轴、交轴电流指令(永磁同步电机的交轴超前直轴90°)；idfdb和iqfdb分别为直轴、交轴反馈电流；uA、uB、uC分别为永磁同步电机三相电压；iA、iB、iC分别为永磁同步电机三相电流；ud_hig和uq_hig分别为向永磁同步电机的直轴和交轴上注入的方波高频电压信号；ud1和uq1分别为直轴和交轴电流环输出的电压指令；ud2和uq2分别为直轴和交轴电流环输出的电压指令加上注入的方波高频电压信号后产生的电压指令；θ为矢量控制所使用的角度；uα和uβ分别为送入SVPWM(电压空间矢量脉宽调制)模块的在两相静止坐标系下的电压指令，也分别为基于θ对ud2和uq2进行坐标变换(该坐标变换对应图1中的坐标变换1，是指由两相旋转坐标系变换至两相静止坐标系)后产生的电压指令；Ld为辨识得到的永磁同步电机的直轴电感；Lq为辨识得到的永磁同步电机的交轴电感；LPF为低通滤波器，用于去除直轴/交轴反馈电流中的高频信号。
需要说明的是，上述的“坐标变换1”及图1中，从“坐标变换1”至“永磁同步电机”的过程均采用的是领域内常规的技术手段，故在此也不再详细赘述。
如图2所示，于一实施例中，本发明的永磁同步电机的电感辨识方法包括以下步骤：
步骤S1、向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压。
于一实施例中，向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压包括以下情况：
(11)向所述直轴注入所述第一方波高频电压(记为udh，对应图1中的ud_hig)，向所述交轴注入为零的电压信号(对应图1中的uq_hig，即uq_hig＝0)。
(12)向所述交轴注入所述第二方波高频电压(记为uqh，对应图1中的uq_hig)，向所述直轴注入为零的电压信号(对应图1中的ud_hig，即ud_hig＝0)。
(13)向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入所述第二方波高频电压。
需要说明的是，上述的第一方波高频电压和第二方波高频电压可以是同一方波高频电压信号，也可以是两个不同的方波高频电压信号。
进一步地，在实际应用场景中，由于在辨识过程中，永磁同步电机可能会存在抖动，而电机抖动会影响辨识结果，从而导致永磁同步电机电感的辨识结果不准确。
于一实施例中，向所述直轴注入所述第一方波高频电压，和/或向所述交轴注入所述第二方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：
步骤一、确定所述永磁同步电机转子的目标位置。
步骤二、向所述永磁同步电机输入直轴电流指令和交轴电流指令，以将所述转子在所述目标位置对应的位置角度卡死(通过图1中的电流环控制卡死该转子，相当于对该转子进行预定位)。
需要说明的是，所述交轴电流指令中对应的预设交轴电流为零(对应图1中的iqref，设定为0)。
需要说明的是，上述永磁同步电机转子的目标位置可以由人为给定，也可以是由永磁同步电机上的位置传感器测得的该转子的当前位置，或者是采用无位置传感器控制方法测得的该转子的当前位置，具体的方法不作为限制本发明的条件，故在此不再详细赘述。
具体地，将永磁同步电机的转子卡死在某一位置处，若永磁同步电机上安装有位置传感器，则可由该位置传感器测出当前转子所在的位置角度，并将该转子在该位置角度卡死(此时，该转子所在的位置即为该目标位置)，也可由人为根据实际应用选择一位置角度(即目标位置)，然后根据该位置传感器测出的位置角度，调整该转子，以将其调至人为选择的位置角度，并将该转子卡死；若永磁同步电机上不带位置传感器，则可由无位置传感器控制方法测得转子当前所在的位置角度，并将该转子在该位置角度卡死(此时，该转子所在的位置即为该目标位置)，也可由人为根据实际应用选择一位置角度，然后调整该转子，以将其调至人为选择的位置角度，并将该转子卡死，最终目的是将转子卡死在一位置角度(为上述图1中的坐标变换(包括坐标变换1和坐标变换2)提供角度，对应图1中的θ)。
于一实施例中，向所述永磁同步电机输入直轴电流指令包括以下步骤：将所述直轴电流指令中的直轴电流于第一预设时间段内，按照叠加规则输入至所述永磁同步电机，直至所述直轴电流达到预设直轴电流。
于一实施例中，待所述直轴电流达到所述预设直轴电流后，持续第二预设时间段，开始向所述直轴注入所述第一方波高频电压，和/或向所述交轴注入所述第二方波高频电压(即执行步骤S1)。
需要说明的是，上述的直轴电流在达到设定值(对应上述的预设直轴电流)以后需要稳定一段时间(对应上述的第二预设时间段)才进入电感辨识(对应执行步骤S1)，以确保永磁同步电机不再抖动。
如图3所示，于一实施例中，向所述直轴注入所述第一方波高频电压(对应图3中的Uinj2)之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：
步骤SA1、向所述直轴注入第三方波高频电压。
具体地，在向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压Uinj2之前，先向该直轴注入该第三方波高频电压(对应图3中的Uinj1)，同时，向该永磁同步电机的交轴注入为零的电压信号。
步骤SA2、获取所述永磁同步电机的第二直轴反馈电流。
具体地，在经步骤SA1向永磁同步电机的直轴注入第三方波高频电压，向该永磁同步电机的交轴注入为零的电压信号后，采集该永磁同步电机的三相电流，然后对该三相电流进行第一坐标变换(该第一坐标变换对应图1中的坐标变换2，是指由三相静止坐标系变换至两相旋转坐标系的直轴)，从而获取该第二直轴反馈电流。
步骤SA3、基于所述第二直轴反馈电流和所述第三方波高频电压获取所述第一方波高频电压，以将所述第一方波高频电压注入所述直轴。
需要说明的是，永磁同步电机的电感大小可以从uH到mH甚至H变化，注入电压过小会影响电流检测精度，注入电压过大容易造成电流过大甚至过流，所以需要根据永磁同步电机的情况自动调整注入电压(包括注入直轴的第一方波高频电压和/或注入交轴的第二方波高频电压)大小。
如上述步骤SA1～步骤SA3采用自适应调整注入电压的方法实现将第一方波高频电压注入至永磁同步电机的直轴。
具体地，上述步骤SA1～步骤SA3采用自适应调整注入电压方法的实现原理如下：
如图3所示，首先，在直轴上施加幅值较小的方波高频电压信号(即上述步骤SA1中的第三方波高频电压，对应图3中的Uinj1)，在交轴上施加为零的电压信号，待该方波高频电压信号Uinj1在图3中的(建立+稳定阶段1)对应的时间段内建立并稳定后，再在图3中的采样阶段1对应的时间段内检测永磁同步电机的直轴高频响应电流，最后，通过下述公式计算得到实际所需注入该永磁同步电机的电压大小(即上述的第一方波高频电压，对应图3中的Uinj2)。
其中，k表示预设的高频响应电流增量阈值(一般小于上述的“预设直轴电流”的值)；Δidh1表示注入电压为Uinj1时，对应的永磁同步电机的直轴高频响应电流在半个周期(与Uinj1的周期相对应)内，半个周期终点(可能是波峰所在位置，也可能是波谷所在位置)对应的电流值减去半个周期起点(可能是波峰所在位置，也可能是波谷所在位置)对应的电流值所得增量的绝对值。
具体地，该Δidh1的计算方法为：在图3中的采样阶段1对应的时间段内，采集永磁同步电机的三相电流；然后，利用上述的位置角度θ，对该采样阶段1对应的时间段内的三相电流进行第一坐标变换，获得相应的于采样阶段1对应的时间段内的直轴反馈电流(对应图1中的idfdb)；接着，再去除该于采样阶段1对应的时间段内的直轴反馈电流(包括上述由于“预定位”对应产生的基波电流和注入Uinj1后对应产生的高频电流)中的低频信号(基波反馈电流)，获得永磁同步电机于采样阶段1对应的时间段内的直轴高频响应电流；最后，于采样阶段1中，对应在该直轴高频响应电流的半个周期内，用半个周期终点对应的电流值减去半个周期起点对应的电流值所得增量的绝对值作为该Δidh1。
需要说明的是，因为上述的Δidh1需要在直轴高频响应电流的半个周期内进行计算，所以采样阶段1至少需大于Uinj1周期的一半。
于一实施例中，将采样阶段1对应的时间段设为包括多个连续的半周期(采样阶段1中的每半个周期与Uinj1的每半个周期一一对应)，从而获取多个半周期对应的多个增量的绝对值，然后再利用求平均的方法，将多个增量的绝对值的平均值作为该Δidh1(具体可参见下述对于Δidh的计算)。
于一实施例中，向所述交轴注入所述第二方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：
步骤SB1、向所述交轴注入第四方波高频电压。
具体地，在向永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压(对应图3中的Uinj2)之前，先向该交轴注入该第四方波高频电压(对应图3中的Uinj1)，同时，向该永磁同步电机的直轴注入为零的电压信号。
步骤SB2、获取所述永磁同步电机的第二交轴反馈电流。
具体地，在经步骤SB1向永磁同步电机的交轴注入第四方波高频电压，向该永磁同步电机的交轴注入为零的电压信号后，采集该永磁同步电机的三相电流，然后对该三相电流进行第二坐标变换(该第二坐标变换对应图1中的坐标变换2，是指由三相静止坐标系变换至两相旋转坐标系的交轴)，从而获取该第二交轴反馈电流。
需要说明的是，上述的“坐标变换2”(包括上述的“第一坐标变换”和“第二坐标变换”，是指由三相静止坐标系变换至两相旋转坐标系的直轴和交轴)采用的是领域内常规的技术手段，故在此也不再详细赘述。
步骤SB3、基于所述第二交轴反馈电流和所述第四方波高频电压获取所述第二方波高频电压，以将所述第二方波高频电压注入所述交轴。
需要说明的是，该步骤SB1～SB3的工作原理与上述步骤SA1～SA3的工作原理相同，故在此不再详细赘述。
需要说明的是，步骤SA1～SA3的目的是在将第一方波高频电压注入永磁同步电机的直轴之前，先利用自适应调整注入电压的方法获取该第一方波高频电压；步骤SB1～SB3的目的是在将第二方波高频电压注入永磁同步电机的交轴之前，先利用自适应调整注入电压的方法获取该第二方波高频电压；所以，当向永磁同步电机的直轴和交轴注入的是相同的方波高频电压信号(即均为图3中的Uinj2)时(此时，上述步骤SA1中的第三方波高频电压与上述步骤SB1中的第四方波高频电压也是相同的)，可选择执行上述的步骤SA1～SA3或步骤SB1～SB3中的任意一种，即只需要计算一次图3中的Uinj2(对应第一方波高频电压和第二方波高频电压)即可，在通过执行步骤SA1～SA3或步骤SB1～SB3确定Uinj2后，直接将该Uinj2注入至永磁同步电机的直轴和/或交轴即可(具体见图3至图5)。
当然，如果向永磁同步电机的直轴注入的第一方波高频电压与向永磁同步电机的交轴注入的第二方波高频电压不同，则分别执行上述的步骤SA1～SA3和步骤SB1～SB3，以分别计算出第一方波高频电压和第二方波高频电压，并分别注入至永磁同步电机的直轴和交轴即可，原理相同，故在此不再详细赘述。
图3至图5中是以第一方波高频电压与第二方波高频电压相同(对应图3至图5中的Uinj2)为例进行的说明。
如图3所示，显示为在永磁同步电机的直轴利用自适应调整注入电压方法计算第一方波高频电压于一实施例中的实现原理图；具体地，执行步骤SA1～SA3，获取第一方波高频电压后，将该第一方波高频电压先注入至永磁同步电机的直轴，待计算出相应的直轴电感后，再将该第一方波高频电压(对应第二方波高频电压)注入至永磁同步电机的交轴，以计算出相应的交轴电感。
如图4所示，显示为在永磁同步电机的交轴利用自适应调整注入电压方法计算第二方波高频电压于一实施例中的实现原理图；具体地，执行步骤SB1～SB3，获取第二方波高频电压后，将该第二方波高频电压先注入至永磁同步电机的交轴，待计算出相应的交轴电感后，再将该第二方波高频电压(对应第一方波高频电压)注入至永磁同步电机的直轴，以计算出相应的直轴电感。
如图5所示，显示为在永磁同步电机的交轴利用自适应调整注入电压方法计算第二方波高频电压于另一实施例中的实现原理图；具体地，执行步骤SB1～SB3，获取第二方波高频电压后，同时将该第二方波高频电压分别注入至永磁同步电机的交轴和直轴，以分别计算出相应的交轴电感和直轴电感。
需要说明的是，对应上述的情况(13)，当采用同时向永磁同步电机的直轴和交轴注入方波高频电压(向直轴注入第一方波高频电压，向交轴注入第二方波高频电压)的方式计算永磁同步电机的直轴电感和交轴电感时，相比采用上述的情况(11)计算直轴电感，和采用上述的情况(12)计算交轴电感，所需的时间较短，从而提高了电感辨识的效率；但是，同时向永磁同步电机的直轴和交轴注入方波高频电压的方式，使得直轴和交轴之间会存在一定的交叉耦合影响，进而导致电感辨识结果的准确性有所降低。
需要说明的是，将该永磁同步电机的电感辨识方法定义为三个阶段，分别对应图3至图5中的：自适应调整注入电压、Ld辨识及Lq辨识(其中，图5中的Ld辨识和Lq辨识对应同一阶段，即图5中的(t1～t2)阶段)；具体地，前述内容解释说明了该“自适应调整注入电压”。
下面将对“Ld辨识”和“Lq辨识”的工作原理进行解释说明。
步骤S2、基于所述第一方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一直轴反馈电流，和/或基于所述第二方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一交轴反馈电流。
具体地，在经上述的步骤S1，将第一方波高频电压注入永磁同步电机的直轴后，获取该永磁同步电机对应的第一直轴反馈电流，和/或在经上述的步骤S2，将第二方波高频电压注入永磁同步电机的交轴后，获取该永磁同步电机对应的第一交轴反馈电流。
于一实施例中，获取所述第一直轴反馈电流包括以下步骤：
步骤(211)向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入为零的电压信号后，持续第三预设时间段(对应图3和图4的“Ld辨识”过程中的“稳定阶段2”)，开始采集所述永磁同步电机的第一三相电流(对应图1中的iA、iB、iC)。
于一实施例中，采集所述第一三相电流包括以下步骤：采集于第六预设时间段(对应图3和图4的“Ld辨识”过程中的“采样阶段2”)内的第一三相电流。
步骤(212)对所述第一三相电流进行第一坐标变换，获取所述第一直轴反馈电流。
具体地，基于上述的位置角度θ对该第一三相电流进行第一坐标变换，获取该第一直轴反馈电流(对应图1中的idfdb)。
于一实施例中，对所述第一三相电流进行第一坐标变换包括以下步骤：对于第六预设时间段内的第一三相电流进行第一坐标变换。
于一实施例中，获取所述第一交轴反馈电流包括以下步骤：
步骤(221)向所述交轴注入所述第二方波高频电压，向所述直轴注入为零的电压信号后，持续第四预设时间段(对应图3和图4的“Lq辨识”过程中的“稳定阶段2”)，开始采集所述永磁同步电机的第二三相电流(对应图1中的iA、iB、iC)。
于一实施例中，采集所述第二三相电流包括以下步骤：采集于第七预设时间段(对应图3和图4的“Lq辨识”过程中的“采样阶段2”)内的第二三相电流。
步骤(222)对所述第二三相电流进行第二坐标变换，获取所述第一交轴反馈电流。
具体地，基于上述的位置角度θ对该第二三相电流进行第二坐标变换，获取该第一交轴反馈电流(对应图1中的iqfdb)。
于一实施例中，对所述第二三相电流进行第二坐标变换包括以下步骤：对于第七预设时间段内的第二三相电流进行第二坐标变换。
于一实施例中，获取所述第一直轴反馈电流和所述第一交轴反馈电流包括以下步骤：
步骤(231)向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入所述第二方波高频电压后，持续第五预设时间段(对应图5的“Ld和Lq辨识”过程中的“稳定阶段2”)，开始采集所述永磁同步电机的第三三相电流(对应图1中的iA、iB、iC)。
于一实施例中，采集所述第三三相电流包括以下步骤：采集于第八预设时间段(对应图5的“Ld和Lq辨识”过程中的“采样阶段2”)内的第三三相电流。
步骤(232)对所述第三三相电流进行第一坐标变换，获取所述第一直轴反馈电流。
具体地，基于上述的位置角度θ对该第三三相电流进行第一坐标变换，获取该第一直轴反馈电流(对应图1中的idfdb)。
于一实施例中，对所述第三三相电流进行第一坐标变换包括以下步骤：对于第八预设时间段内的第三三相电流进行第一坐标变换。
步骤(233)对所述第三三相电流进行第二坐标变换，获取所述第一交轴反馈电流。
具体地，基于上述的位置角度θ对该第三三相电流进行第二坐标变换，获取该第一交轴反馈电流(对应图1中的iqfdb)。
于一实施例中，对所述第三三相电流进行第二坐标变换包括以下步骤：对于第八预设时间段内的第三三相电流进行第二坐标变换。
需要说明的是，上述步骤(232)和步骤(233)的执行顺序不作为限制本发明的条件，在实际应用中，可以先后执行，即可以先执行步骤(232)，再执行步骤(233)，也可以先执行步骤(233)，再执行步骤(232)，当然，这两个步骤也可以同时执行。
进一步说明的是，前述步骤SA2、步骤(212)及步骤(232)中对永磁同步电机的三相电流进行的第一坐标变换所采用的坐标变换公式是相同的，均是指由三相静止坐标系变换至两相旋转坐标系的直轴；步骤SB2、步骤(222)及步骤(233)中对永磁同步电机的三相电流进行的第二坐标变换所采用的坐标变换公式也是相同的，三相静止坐标系变换至两相旋转坐标系的交轴；第一坐标变换与第二坐标变换的不同之处在于，两个坐标变换的公式不同；具体地，在步骤(232)和步骤(233)中，通过对第三三相电流进行不同的坐标变换，实现从该第三三相电流中提取出直轴反馈电流(即第一直轴反馈电流)和交轴反馈电流(即第一交轴反馈电流)。
需要说明的是，采集永磁同步电机的三相电流(包括上述步骤(211)中的第一三相电流、步骤(221)中的第二三相电流及步骤(231)中的第三三相电流)采用的是领域内常规的技术手段(诸如，电流传感器采样、电阻采样等等)，其具体的采集方法不作为限制本发明的条件，故在此不再详细赘述。
需要说明的是，上述第一预设时间段至第八预设时间段均为预先设置好的定值，其具体分别设为多少，均不作为限制本发明的条件，在实际应用中，可根据具体情况进行调整。
步骤S3、基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感，和/或基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感。
需要说明的是，在整个电感辨识过程中，永磁同步电机的直轴和交轴均存在一定的基波电流(上述的“预定位”对应产生的)，所以，该第一直轴反馈电流和该第一交轴反馈电流的公式如下：
id＝idb+idh；
iq＝iqb+iqh；
其中，id表示第一直轴反馈电流；idb表示直轴基波反馈电流(由直轴的基波电流对应产生的)；idh表示直轴高频响应电流，对应下述步骤(31)中的直轴高频响应电流；iq表示第一交轴反馈电流；iqb表示交轴基波反馈电流(由交轴的基波电流对应产生的)；iqh表示交轴高频响应电流，对应下述步骤(33)中的交轴高频响应电流。
需要说明的是，上述的直轴高频响应电流idh和交轴高频响应电流iqh是电感辨识所需的信号(均为高频信号)，所以，在计算直轴电感和/或交轴电感时，需先从第一直轴反馈电流id中提取出该idh，即去除直轴基波反馈电流idb(低频信号)，和/或从第一交轴反馈电流iq中提取出该iqh，即去除交轴基波反馈电流iqb(低频信号)。
于一实施例中，采用高通滤波器去除第一直轴反馈电流id中的低频信号—直轴基波反馈电流idb，以提取出idh，和/或采用高通滤波器去除第一交轴反馈电流iq中的的低频信号—交轴基波反馈电流iqb，以提取出iqh。
需要说明的是，不限于采用高通滤波器的方式去除第一直轴反馈电流和/或第二直轴反馈电流中的低频信号。
进一步地，由于上述步骤S1中，注入至永磁同步电机直轴和/交轴的方波高频电压的频率达到KHz，远大于基波电流频率，因此，高通滤波器的截止频率可以设计的很高，电流信号衰减较小。
于一实施例中，基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感包括以下步骤：
步骤(311)去除所述第一直轴反馈电流中的低频信号，获取直轴高频响应电流。
步骤(312)根据所述第一方波高频电压和所述直轴高频响应电流计算所述直轴电感。
于一实施例中，基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感包括以下步骤：
步骤(321)去除所述第一交轴反馈电流中的低频信号，获取交轴高频响应电流。
步骤(322)根据所述第二方波高频电压和所述交轴高频响应电流计算所述交轴电感。
下面通过具体实施例来进一步解释说明本发明的永磁同步电机的电感辨识方法。
已知，永磁同步电机的直轴和交轴的电压方程分别为：
将向永磁同步电机的直轴注入的第一方波高频电压记为udh，将向永磁同步电机的交轴注入的第二方波高频电压记为uqh。
于本实施例中，在电感辨识过程中，永磁同步电机的转子位置卡死，即电机不转动(ω＝0)；且由于向永磁同步电机的直轴和/或交轴注入的方波高频电压具有高的注入频率，所以上述电压方程中的电阻分量可以忽略，最后，再结合前述记载的内容，可将上述的电压方程简化为：
在实际软件中离散化实现时，由上述简化后的电压方程可以得到下述公式：
则由该公式可计算得到该永磁同步电机的直轴电感和交轴电感分别为：
其中，Ld为所述永磁同步电机的直轴电感；Lq为所述永磁同步电机的交轴电感；Δudh为注入至所述永磁同步电机直轴的第一方波高频电压的幅值；Δuqh为注入至所述永磁同步电机交轴的第二方波高频电压的幅值；Δt1为注入至所述永磁同步电机直轴的第一方波高频电压周期的一半；Δt2为注入至所述永磁同步电机交轴的第二方波高频电压周期的一半；Δidh为在向所述永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压后，于第六预设时间段或第八预设时间段内，获取的所述直轴高频响应电流在每半个周期(直轴高频响应电流的周期与第一方波高频电压的周期相对应)内对应的第二电流值(半个周期的终点对应的电流值，可能是对应波峰的位置，也可能是对应波谷的位置)减去第一电流值(半个周期的起点对应的电流值，可能是对应波峰的位置，也可能是对应波谷的位置)所得增量的绝对值的平均值；Δiqh为在向永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压后，于第七预设时间段或第八预设时间段内，获取的所述交轴高频响应电流在每半个周期(交轴高频响应电流的周期与第二方波高频电压的周期相对应)内对应的第四电流值(半个周期的终点对应的电流值，可能是对应波峰的位置，也可能是对应波谷的位置)减去第三电流值(半个周期的起点对应的电流值，可能是对应波峰的位置，也可能是对应波谷的位置)所得增量的绝对值的平均值
需要说明的是，上述的第六预设时间段和第八预设时间段至少需大于第一方波高频电压周期的一半；第七预设时间段和第八预设时间段至少需大于第二方波高频电压周期的一半。
于一实施例中，将第六预设时间段或第八预设时间段设为包括多个半周期(每个半周期与第一方波高频电压的每半个周期一一对应)，获取多个增量的绝对值，然后利用求平均的方法计算出Δidh；同样，将第七预设时间段或第八预设时间段设为包括多个半周期(每个半周期与第二方波高频电压的每半个周期一一对应)，获取多个增量的绝对值，然后利用求平均的方法计算出Δiqh，提高了直轴电感和交轴电感计算结果的准确可靠性。
如图6所示，于一实施例中，假设该第一方波高频电压udh为uh(对应图6中的实线)，该uh为周期性电压，其中，Uinj为uh的幅值，T为uh的周期。
图6中的虚线为直轴高频响应电流在连续三个周期内的波形图；ia表示该直轴高频响应电流在第一个周期的前
内对应的第一电流值(对应波峰的位置)；ib表示该直轴高频响应电流在第一个周期的前
内对应的第二电流值(对应波谷的位置)及该直轴高频响应电流在第一个周期的后
内对应的第一电流值；ic表示该直轴高频响应电流在第一个周期的后
内对应的第二电流值(对应波峰的位置)及该直轴高频响应电流在第二个周期的前
内对应的第一电流值；id表示该直轴高频响应电流在第二个周期的前
内对应的第二电流值(对应波谷的位置)及该直轴高频响应电流在第二个周期的后
内对应的第一电流值；ie表示该直轴高频响应电流在第二个周期的后
内对应的第二电流值(对应波峰的位置)及该直轴高频响应电流在第三个周期的前
内对应的第一电流值，if表示该直轴高频响应电流在第三个周期的前
内对应的第二电流值(对应波谷的位置)及该直轴高频响应电流在第三个周期的后
内对应的第一电流值；ig表示该直轴高频响应电流在第三个周期的后
内对应的第二电流值。
由此可知，Δidh的计算公式为：
进一步地，该永磁同步电机的直轴电感的计算公式为：
同理，也可计算出该永磁同步电机的交轴电感。
进一步地，上述步骤S1中注入至永磁同步电机直轴的第一方波高频电压，和/或注入至永磁同步电机交轴的第二方波高频电压不限于采用图6中的电压信号，还可以采用如下的电压信号：
(1)
需要说明的是，式(1)对应的方波高频电压的波形图见图7所示，为仅注入正向电压(也可仅注入负向电压)。
(2)
需要说明的是，式(2)对应的方波高频电压的波形图见图8所示，该式(2)采用的是随机方波高频电压注入，这种方式可以有效减小高频噪音；注入的电压和频率可在式(2)中随机选择，不限于这两种注入信号，也可以注入两种以上的方波高频电压信号。
需要说明的是，本发明所述的永磁同步电机的电感辨识方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
如图9所示，于一实施例中，本发明的永磁同步电机的电感辨识系统包括电压注入模块91、电流获取模块92及电感计算模块93。
所述电压注入模块91用于向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压。
所述电流获取模块92用于基于所述第一方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一直轴反馈电流，和/或基于所述第二方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一交轴反馈电流。
所述电感计算模块93用于基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感，和/或基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感。
需要说明的是，所述电压注入模块91、所述电流获取模块92及所述电感计算模块93的结构及原理与上述永磁同步电机的电感辨识方法中的步骤(步骤S1～步骤S3)一一对应，故在此不再赘述。
需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述系统的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述系统的存储器中，由上述系统的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-On-a-Chip，简称SOC)的形式实现。
本发明的存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的永磁同步电机的电感辨识方法。所述存储介质包括：只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可以采用一个或多个存储介质的任意组合。存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、RAM、ROM、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
下面将参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其它可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品(article of manufacture)。
也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的过程。
本发明的终端包括处理器及存储器。
所述存储器用于存储计算机程序；优选地，所述存储器包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的永磁同步电机的电感辨识方法。
优选地，所述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
图10示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性终端10的框图。
图10显示的终端10仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示，终端10以通用计算设备的形式表现。终端10的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元101，存储器102，连接不同系统组件(包括存储器102和处理单元101)的总线103。
总线103表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture，简称ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，简称MCA)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，简称VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线。
终端10典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被终端10访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器102可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)1021和/或高速缓存存储器1022。终端10可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统1023可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图10未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图10中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线103相连。存储器102可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块10241的程序/实用工具1024，可以存储在例如存储器102中，这样的程序模块10241包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块10241通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
终端10也可以与一个或多个外部设备11(例如键盘、指向设备、显示器12等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该终端10交互的设备通信，和/或与使得该终端10能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口104进行。并且，终端10还可以通过网络适配器105与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图10所示，网络适配器105通过总线103与终端10的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合终端10使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
需要说明的是，本发明的永磁同步电机的电感辨识系统可以实现本发明的永磁同步电机的电感辨识方法，但本发明的永磁同步电机的电感辨识方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的永磁同步电机的电感辨识系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明的永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端，与现有技术相比，本发明在进行电感辨识时，向永磁同步电机的直轴和/或交轴注入方波高频电压，注入频率可达千赫兹级别甚至开关频率，使等效感抗很大，电阻所占分量大大减小，从而可进一步忽略电阻影响，进而提高了永磁同步电机电感辨识的准确可靠性；本发明中的高频响应电流提取简单，信号基本没有衰减，使得永磁同步电机电感辨识的准确度更高；本发明向永磁同步电机注入的方波高频电压的频率很高，在相同高频响应电流前提下，注入电压更高，从而使逆变器死区和非线性因素的影响更小；本发明采用的正负对称的方波高频电压注入和增量的方法能够尽可能地消除逆变器的死区和非线性因素影响，注入高频的正负对称的电压信号，使得永磁同步电机基本无抖动，进而使电感辨识结果更精确；本发明通过在辨识永磁同步电机的电感之前，对永磁同步电机的转子进行预定位，使转子卡死，避免在辨识过程中，电机抖动影响电感辨识结果，进而提高了永磁同步电机电感辨识结果的准确度；本发明在无位置传感器应用领域(比如空调、洗衣机等)，电感参数直接影响位置观测器精度；同时永磁同步电机的电流控制依赖于电感参数，精确的电感参数可以显著提高电流控制精度并减小电流，所以通过本发明可以显著提高电感精度，进而提高观测器位置精度和电流控制精度，减小电机电流，进一步提高系统能效；所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种永磁同步电机的电感辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压；
基于所述第一方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一直轴反馈电流，和/或基于所述第二方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一交轴反馈电流；
基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感，和/或基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的电感辨识方法，其特征在于，向所述直轴注入所述第一方波高频电压，和/或向所述交轴注入所述第二方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：
确定所述永磁同步电机转子的目标位置；
向所述永磁同步电机输入直轴电流指令和交轴电流指令，以将所述转子在所述目标位置对应的位置角度卡死；所述交轴电流指令中对应的预设交轴电流为零。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的电感辨识方法，其特征在于，向所述永磁同步电机输入直轴电流指令包括以下步骤：
将所述直轴电流指令中的直轴电流于第一预设时间段内，按照叠加规则输入至所述永磁同步电机，直至所述直轴电流达到预设直轴电流；
待所述直轴电流达到所述预设直轴电流后，持续第二预设时间段，开始向所述直轴注入所述第一方波高频电压，和/或向所述交轴注入所述第二方波高频电压。
4.根据权利要求1所述的永磁同步电机的电感辨识方法，其特征在于，向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压包括以下情况：
向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入为零的电压信号；
向所述交轴注入所述第二方波高频电压，向所述直轴注入为零的电压信号；
向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入所述第二方波高频电压；
获取所述第一直轴反馈电流包括以下步骤：
向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入为零的电压信号后，持续第三预设时间段，开始采集所述永磁同步电机的第一三相电流；
对所述第一三相电流进行第一坐标变换，获取所述第一直轴反馈电流；
获取所述第一交轴反馈电流包括以下步骤：
向所述交轴注入所述第二方波高频电压，向所述直轴注入为零的电压信号后，持续第四预设时间段，开始采集所述永磁同步电机的第二三相电流；
对所述第二三相电流进行第二坐标变换，获取所述第一交轴反馈电流；或
获取所述第一直轴反馈电流和所述第一交轴反馈电流包括以下步骤：
向所述直轴注入所述第一方波高频电压，向所述交轴注入所述第二方波高频电压后，持续第五预设时间段，开始采集所述永磁同步电机的第三三相电流；
对所述第三三相电流进行第一坐标变换，获取所述第一直轴反馈电流；
对所述第三三相电流进行第二坐标变换，获取所述第一交轴反馈电流。
5.根据权利要求4所述的永磁同步电机的电感辨识方法，其特征在于，采集所述第一三相电流包括以下步骤：采集于第六预设时间段内的第一三相电流；
对所述第一三相电流进行第一坐标变换包括以下步骤：对于第六预设时间段内的第一三相电流进行第一坐标变换；
采集所述第二三相电流包括以下步骤：采集于第七预设时间段内的第二三相电流；
对所述第二三相电流进行第二坐标变换包括以下步骤：对于第七预设时间段内的第二三相电流进行第二坐标变换；
采集所述第三三相电流包括以下步骤：采集于第八预设时间段内的第三三相电流；
对所述第三三相电流进行第一坐标变换包括以下步骤：对于第八预设时间段内的第三三相电流进行第一坐标变换；
对所述第三三相电流进行第二坐标变换包括以下步骤：对于第八预设时间段内的第三三相电流进行第二坐标变换。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机的电感辨识方法，其特征在于，向所述直轴注入所述第一方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：
向所述直轴注入第三方波高频电压；
获取所述永磁同步电机的第二直轴反馈电流；
基于所述第二直轴反馈电流和所述第三方波高频电压获取所述第一方波高频电压，以将所述第一方波高频电压注入所述直轴；和/或
向所述交轴注入所述第二方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：向所述交轴注入第四方波高频电压；
获取所述永磁同步电机的第二交轴反馈电流；
基于所述第二交轴反馈电流和所述第四方波高频电压获取所述第二方波高频电压，以将所述第二方波高频电压注入所述交轴。
7.根据权利要求1所述的永磁同步电机的电感辨识方法，其特征在于，基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感包括以下步骤：
去除所述第一直轴反馈电流中的低频信号，获取直轴高频响应电流；
根据所述第一方波高频电压和所述直轴高频响应电流计算所述直轴电感；
基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感包括以下步骤：
去除所述第一交轴反馈电流中的低频信号，获取交轴高频响应电流；
根据所述第二方波高频电压和所述交轴高频响应电流计算所述交轴电感。
8.一种永磁同步电机的电感辨识系统，其特征在于，包括：电压注入模块、电流获取模块及电感计算模块；
所述电压注入模块用于向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压；
所述电流获取模块用于基于所述第一方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一直轴反馈电流，和/或基于所述第二方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一交轴反馈电流；
所述电感计算模块用于基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感，和/或基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的永磁同步电机的电感辨识方法。
10.一种终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行权利要求1至7中任一项所述的永磁同步电机的电感辨识方法。
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