永磁容错电机的无位置传感器控制方法及系统

文档序号:28272249发布日期:2021-12-31 20:00阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种永磁容错电机的无位置传感器控制方法,包括:将高频方波信号注入永磁容错电机的非故障相绕组,获取所述非故障相绕组的相电流信号;分离所述相电流信号,得到高频响应电流;对所述高频响应电流进行离散系统差分处理,并确定电感估计值;根据所述相电流信号和所述电感估计值,确定永磁容错电机转子的电角频率和目标电角度值;根据所述电角频率和所述目标电角度值,确定给定转矩和给定电流,进而实现对所述永磁容错电机的速度伺服控制。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述确定永磁容错电机转子的电角频率和目标电角度值包括:将所述电感估计值输入到非正交锁相环,用于确定所述电角频率和永磁容错电机转子的第一估计电角度值;根据所述第一估计电角度值,确定电流激励方向;预起动所述永磁容错电机,并计算所述永磁容错电机的加速度方向;根据所述电流激励方向和所述加速度方向,确定第二估计电角度值;对所述第二估计电角度值进行固定补偿,以得到所述目标电角度值。3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述将所述电感估计值输入到非正交锁相环,用于确定所述电角频率和永磁容错电机转子的第一估计电角度值包括:所述非正交锁相环的鉴相器对所述电感估计值进行处理,用于提取第一估计电角度的误差相关量;根据所述误差相关量,所述非正交锁相环的环路滤波器估算所述转子的电角频率;根据所述电角频率,所述非正交锁相环的压控振荡器估算所述第一估计电角度值。4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据所述电流激励方向和所述加速度方向,确定第二估计电角度值包括:当所述电流激励方向和所述加速度方向一致时,将所述第一估计电角度的值除以2,得到所述第二估计电角度值;当所述电流激励方向和所述加速度方向不一致时,将所述第一估计电角度的值除以2并加上π,得到所述转子的第二估计电角度值。5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述根据所述电角频率和所述目标电角度值,确定给定转矩和给定电流之后还包括:电流环根据给定电流,确定所述非故障相绕组各相绕组的给定电压;所述给定电压经脉冲宽度调制后,得到所述非故障相绕组各相绕组的脉冲宽度调制控制信号;所述脉冲宽度调制控制信号驱动所述非故障永磁容错电机运行,以实现电机的速度伺服控制。6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述电流环根据给定电流,确定所述非故障相绕组各相绕组的给定电压包括:将高频信号注入所述相电流环,以得到所述给定电压;
在所述给定电压上叠加所述的高频方波信号。7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述对所述高频响应电流进行离散系统差分处理,并确定电感估计值包括:将所述高频响应电流输入到电感观测器;所述电感观测器对所述高频响应电流进行离散系统差分处理,包括:差分运算处理、正负交替采样处理和信号调理处理。8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述信号调理处理包括:取倒数处理和减去直流分量处理。9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述分离所述相电流信号,得到高频响应电流包括:双输出数字滤波器对所述相电流进行分离,得到高频响应电流。10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述双输出数字滤波器对所述相电流进行分离包括:得到基频响应电流,用于作为所述非故障相绕组电流环控制的反馈电流。11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述非故障相绕组为不共线的非故障两相绕组。12.一种永磁容错电机的无位置传感器控制系统,用于实现如权利要求1

11所述的方法,包括:获取模块,用于将高频方波信号注入永磁容错电机的非故障相绕组,获取所述非故障相绕组的相电流信号;分离模块,用于分离所述相电流信号,得到高频响应电流;电感模块,用于对所述高频响应电流进行离散系统差分处理,并确定电感估计值;电角模块,用于根据所述相电流信号和所述电感估计值,确定永磁容错电机转子的电角频率和目标电角度值;控制模块,用于根据所述电角频率和所述目标电角度值,确定给定转矩和给定电流,进而实现对所述永磁容错电机的速度伺服控制。13.一种电子设备,包括:处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1

11任一项所述的一种永磁容错电机的无位置传感器控制方法的步骤。14.一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1

11任一项所述的一种永磁容错电机的无位置传感器控制方法的步骤。

技术总结
本公开提供一种永磁容错电机的无位置传感器控制方法及系统,包括:将高频方波信号注入永磁容错电机的非故障相绕组,获取所述非故障相绕组的相电流信号;分离所述相电流信号,得到高频响应电流;对所述高频响应电流进行离散系统差分处理,并确定电感估计值;根据所述相电流信号和所述电感估计值,确定永磁容错电机转子的电角频率和目标电角度值;根据所述电角频率和所述目标电角度值,确定给定转矩和给定电流,进而实现对所述永磁容错电机的速度伺服控制。本公开实施例无需位置传感器,即可以实现对永磁容错电机在正常状态、断路故障状态和短路故障状态下的有效控制,操作简单、计算量小并且动态性能更优。量小并且动态性能更优。量小并且动态性能更优。


技术研发人员:徐金全 方豪 董舰桥 范文虎 苏树业 郭宏
受保护的技术使用者:北京航空航天大学
技术研发日:2021.09.30
技术公布日:2021/12/30
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