一种同步电机的参数辨识方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及电力学技术领域，特别涉及一种同步电机的参数辨识方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.对于同步电机的模型设计而言，同步电机辨识参数的准确性会直接影响同步电机的运行状态。因而在实际应用中，同步电机在运行之前通常会执行一段参数辨识过程来获取同步电机模型的主要参数。这些参数包括同步电机的定子电阻、交直轴电感、反电势常数以及转子机械时间常数。此外，由于同步电机运行时绕组与逆变器桥臂会共同组成换流回路，所以，逆变器的非线性电压误差特性也会作为同步电机参数辨识的对象。
3.在上述待辨识的参数中，同步电机的定子电阻、交直轴电感以及逆变器的电压误差可以在同步电机的静止状态下进行识别。其中，同步电机的定子电阻通常是通过多段直流注入或斜坡直流注入实现，但是，该方法不仅辨识时间长，而且，还需要至少两段的直流注入才能避免逆变器非线性对定子电阻辨识结果的影响；逆变器的电压误差可以通过向同步电机注入多段直流信号实现，但是，该方法容易受到定子电阻辨识误差的影响，从而使得逆变器电压误差的辨识准确度降低；同步电机的交直轴电感通常是通过沿同步电机的气隙圆周注入一组脉冲序列或高频信号实现，但是，该方法不仅无法有效辨识交直轴定子电感的饱和特性，而且，也无法有效区分部分特殊电机的交直轴电感。
4.综上所述，如何进一步提高同步电机参数辨识结果的准确度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种同步电机的参数辨识方法、装置、设备及介质，以提高同步电机参数辨识结果的准确度。其具体方案如下：
6.一种同步电机的参数辨识方法，包括：
7.向同步电机注入目标直流电时，通过变化载频获取所述同步电机在给定电压下的稳态值以及母线电压的测量值，得到多组测量值；
8.利用逆变器与所述同步电机的目标换流回路模型以及多组测量值获取所述同步电机的定子电阻和所述逆变器的饱和电压误差；
9.向所述同步电机注入低频正弦电流，并在注入过程中根据辨识出的所述饱和电压误差和补偿所述逆变器的预设非线性电压误差逐步调节预设的偏置电流，以查找所述同步电机在给定电压的三次谐波与基波幅值之比达到最小值时所对应的目标电流，并将所述目标电流判定为所述逆变器的偏置电流辨识结果；
10.向所述同步电机注入从低到高不同幅值的电压脉冲，以激励出所述同步电机定子电感的饱和特性，并获取所述同步电机响应电流尖峰在二次谐波下的最大峰值点以及基波的过零点；
11.向所述最大峰值点和所述过零点分别注入一组正负电压脉冲，得到第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值，并根据所述第一正负电流尖峰值和所述第二正负电流尖峰值确定所述同步电机的类型以及所述同步电机的交直轴电感。
12.优选的，所述利用逆变器与所述同步电机的目标换流回路模型以及多组测量值获取所述同步电机的定子电阻和所述逆变器的饱和电压误差的过程，包括：
13.在直流状态下，获取所述逆变器与所述同步电机的第一换流回路模型；
14.当向所述同步电机注入所述目标直流电时，利用所述逆变器的饱和电压误差对所述第一换流回路模型进行调整，得到所述目标换流回路模型；
15.利用所述目标换流回路模型以及多组测量值计算所述同步电机的定子电阻和所述逆变器的饱和电压误差。
16.优选的，所述低频正弦电流的幅值小于所述同步电机额定电流幅值的50％。
17.优选的，所述向所述同步电机注入从低到高不同幅值的电压脉冲，以激励出所述同步电机定子电感的饱和特性的过程，包括：
18.以所述同步电机的定子绕组轴线为坐标轴，沿着所述同步电机定子所在圆周的0
°
、180
°
、120
°
、300
°
、240
°
、60
°
位置分别向所述同步电机注入六组相同幅值的电压脉冲，并根据六组相同幅值电压脉冲所产生的电流尖峰计算所述同步电机在当前激励幅值下的直轴电感和交轴电感；
19.对所述同步电机注入电压脉冲的幅值逐步进行增加，并根据不同幅值电压脉冲所产生的电流尖峰计算所述同步电机在不同激励幅值下的直轴电感和交轴电感，以获取所述同步电机定子电感的饱和特性。
20.优选的，所述向所述最大峰值点和所述过零点分别注入一组正负电压脉冲，得到第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值，并根据所述第一正负电流尖峰值和所述第二正负电流尖峰值确定所述同步电机的类型以及所述同步电机的交直轴电感的过程，包括：
21.获取所述同步电机交直轴电感的目标模型；
22.向所述最大峰值点注入一组正负电压脉冲，得到第一正电流尖峰值和第一负电流尖峰值，并向所述过零点注入一组正负电压脉冲，得到第二正电流尖峰值和第二负电流尖峰值；
23.若所述第一正电流尖峰值和所述第一负电流尖峰值的差值大于或等于第一预设值，则判定所述同步电机为永磁同步电机，并根据所述第一正电流尖峰值、所述第一负电流尖峰值和所述目标模型确定所述同步电机的交直轴电感；
24.若所述第二正电流尖峰值和所述第二负电流尖峰值的差值大于或等于第二预设值，则判定所述同步电机为磁通增强型永磁同步电机，并根据所述第二正电流尖峰值、所述第二负电流尖峰值和所述目标模型确定所述同步电机的交直轴电感；
25.若所述第一正电流尖峰值和所述第一负电流尖峰值的差值小于所述第一预设值，且所述第二正电流尖峰值和所述第二负电流尖峰值的差值小于所述第二预设值，则判定所述同步电机为同步磁阻电机，并根据所述第二正电流尖峰值、所述第二负电流尖峰值和所述目标模型确定所述同步电机的交直轴电感。
26.优选的，所述获取所述同步电机交直轴电感的目标模型的过程，包括：
27.沿着所述同步电机定子所在圆周的不同位置分别向所述同步电机注入多组幅值
和脉宽均相等的目标电压脉冲，并获取所述同步电机的目标响应电流；
28.根据所述目标响应电流的基波分量和二次谐波以及所述目标电压脉冲的幅值和脉宽确定所述同步电机交直轴电感的所述目标模型。
29.相应的，本发明还公开了一种同步电机的参数辨识装置，包括：
30.数值测量模块，用于向同步电机注入目标直流电时，通过变化载频获取所述同步电机在给定电压下的稳态值以及母线电压的测量值，得到多组测量值；
31.参数获取模块，用于利用逆变器与所述同步电机的目标换流回路模型以及多组测量值获取所述同步电机的定子电阻和所述逆变器的饱和电压误差；
32.电流查找模块，用于向所述同步电机注入低频正弦电流，并在注入过程中根据辨识出的所述饱和电压误差和补偿所述逆变器的预设非线性电压误差逐步调节预设的偏置电流，以查找所述同步电机在给定电压的三次谐波与基波幅值之比达到最小值时所对应的目标电流，并将所述目标电流判定为所述逆变器的偏置电流辨识结果；
33.特性激励模块，用于向所述同步电机注入从低到高不同幅值的电压脉冲，以激励出所述同步电机定子电感的饱和特性，并获取所述同步电机响应电流尖峰在二次谐波下的最大峰值点以及基波的过零点；
34.电感识别模块，用于向所述最大峰值点和所述过零点分别注入一组正负电压脉冲，得到第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值，并根据所述第一正负电流尖峰值和所述第二正负电流尖峰值确定所述同步电机的类型以及所述同步电机的交直轴电感。
35.相应的，本发明还公开一种同步电机的参数辨识设备，包括：
36.存储器，用于存储计算机程序；
37.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述所公开的一种同步电机的参数辨识方法的步骤。
38.相应的，本发明还公开了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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的一种同步电机的参数辨识方法的步骤。
39.可见，在本发明中，是通过向同步电机注入变化载频的直流电来实现对同步电机定子电阻和逆变器饱和电压误差的辨识，这样就可以相对降低同步电机定子电阻在辨识过程中所需要的时间。并且，通过向同步电机注入低频正弦电流来确定逆变器的偏置电流辨识结果，就可以避免同步电机定子电阻对逆变器辨识结果所产生的影响，由此就能够提高逆变器参数的辨识精度。同时，针对特殊类型的同步电机，是通过在同步电机的特定位置注入正负电压脉冲来确定同步电机的交直轴电感，并以此来避免同步电机交直轴电感辨识结果所出现的误判。所以，通过本发明所提供的方法就可以显著提高同步电机参数辨识结果的准确度。相应的，本发明所提供的一种同步电机的参数辨识装置、设备及介质，同样具有上述有益效果。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
41.图1为本发明实施例所提供的一种同步电机的参数辨识方法的流程图；
42.图2为逆变器的电压误差曲线图；
43.图3为向同步电机注入低频正弦电流，对逆变器的偏置电流进行识别时的示意图；
44.图4为向同步电机响应电流尖峰在二次谐波下最大峰值点和基波过零点处分别注入正负电压脉冲，并确定同步电机交直轴电感时的示意图；
45.图5为当同步电机为永磁同步电机时，永磁同步电机交轴电感的线性拟合曲线；
46.图6为当同步电机为永磁同步电机时，永磁同步电机直轴电感的线性拟合曲线；
47.图7为当同步电机为同步磁阻电机时，同步磁阻电机交轴电感的线性拟合曲线；
48.图8为当同步电机为同步磁阻电机时，同步磁阻电机直轴电感的线性拟合曲线；
49.图9为本发明实施例所提供的一种同步电机的参数辨识装置的结构图；
50.图10为本发明实施例所提供的一种同步电机的参数辨识设备的结构图。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.请参见图1，图1为本发明实施例所提供的一种同步电机的参数辨识方法的流程图，该方法包括：
53.步骤s11：向同步电机注入目标直流电时，通过变化载频获取同步电机在给定电压下的稳态值以及母线电压的测量值，得到多组测量值；
54.步骤s12：利用逆变器与同步电机的目标换流回路模型以及多组测量值获取同步电机的定子电阻和逆变器的饱和电压误差；
55.步骤s13：向同步电机注入低频正弦电流，并在注入过程中根据辨识出的饱和电压误差和补偿逆变器的预设非线性电压误差逐步调节预设的偏置电流，以查找同步电机在给定电压的三次谐波与基波幅值之比达到最小值时所对应的目标电流，并将目标电流判定为逆变器的偏置电流辨识结果；
56.步骤s14：向同步电机注入从低到高不同幅值的电压脉冲，以激励出同步电机定子电感的饱和特性，并获取同步电机响应电流尖峰在二次谐波下的最大峰值点以及基波的过零点；
57.步骤s15：向最大峰值点和过零点分别注入一组正负电压脉冲，得到第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值，并根据第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值确定同步电机的类型以及同步电机的交直轴电感。
58.在本实施例中，是提供了一种同步电机的参数辨识方法，利用该方法来对同步电机的参数进行辨识，可以显著提高在对同步电机进行参数辨识时的准确度。
59.具体的，在辨识同步电机的定子电阻和逆变器的饱和电压误差时，首先是在直流状态下获取逆变器与同步电机所组成的换流回路模型，根据逆变器死区期间的换流过程可知，当向同步电机注入足够大的直流电时，逆变器的换流电压误差会趋近于逆变器的饱和
电压误差，在此状态下，逆变器的饱和电压误差将会是一个与载波周期呈正相关的函数。
60.根据上述理论，在本实施例中，为了获取同步电机的定子电阻以及逆变器的饱和电压误差，首先是将逆变器与同步电机在直流状态下的换流回路模型转换为逆变器的换流电压误差趋近于逆变器饱和电压误差时所对应的目标换流回路模型。当获取得到逆变器的换流电压误差趋近于逆变器饱和电压误差时，逆变器与同步电机的目标换流回路模型时，则向同步电机注入目标直流电，并通过变化载频获取同步电机在给定电压下的稳态值以及母线电压的测量值，得到多组测量值；之后，再利用逆变器与同步电机的目标换流回路模型和测量得到的多组测量值来拟合得到同步电机的定子电阻和逆变器的饱和电压误差。具体的，在实际操作时，可以将目标直流电设置为大于逆变器额定电流30％的值。
61.相较于现有技术而言，由于该方法是通过向同步电机注入变化载频的直流电来实现对同步电机定子电阻和逆变器饱和电压误差的辨识，所以，通过该方法就可以相对降低同步电机定子电阻在辨识过程中所需要的时间。
62.请参见图2，图2为逆变器的电压误差曲线图。通过图2可知，当辨识得到逆变器的饱和电压误差时，通过合理整定逆变器的电流就可以近似实现对逆变器电压误差的完全补偿。在此情况下，通过向同步电机注入正弦电流，那么同步电机的给定电压也将变为无畸变正弦波。
63.在本实施例中，为了避免同步电机由于电感饱和特性给同步电机给定电压所产生的畸变，是向同步电机注入了低频正弦电流，并将低频正弦电流的幅值限制在同步电机额定电流的50％以下。在向同步电机注入低频正弦电流时，是根据辨识出的饱和电压误差和补偿逆变器的预设非线性电压误差逐步调节预设的偏置电流，来查找同步电机在给定电压下其三次谐波与基波幅值之比达到最小值时所对应的目标电流；当查找得到同步电机在给定电压下其三次谐波与基波幅值之比达到最小值时所对应的目标电流时，则将目标电流判定为逆变器的偏置电流辨识结果。
64.可以理解的是，在对逆变器偏置电流进行辨识的过程中，是通过向同步电机注入低频正弦电流来确定逆变器的偏置电流，整个过程不会与同步电机的定子电阻产生耦合，所以，通过该方法就可以提高在对逆变器偏置电流进行辨识过程中的辨识精度。
65.由于现有技术中无法对同步电机交直轴定子电感的饱和特性进行辨识，也不能准确区分一些同步电机的特殊类型，经常会出现对同步电机交直轴电感的辨识结果出现错位的现象。因此，在本实施例中，为了避免上述情形的出现，首先是向同步电机注入从低到高不同幅值的电压脉冲来激励同步电机交直轴定子电感的饱和特性，并在同步电机的交直轴电感具有饱和特性的状态下，获取同步电机相应电流尖峰在二次谐波下的最大峰值点以及基波的过零点；然后，再向同步电机响应电流尖峰在二次谐波下最大峰值点和基波的过零点处分别注入一组正负电压脉冲来判断同步电机交直轴电感的大小关系。也即，当向同步电机响应电流尖峰在二次谐波下最大峰值点和基波的过零点处分别注入一组正负电压脉冲，得到两个电压脉冲分别所产生的第一正负电流尖峰至以及第二正负电流尖峰值之后，根据第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值就可以准确判断出同步电机的类型以及同步电机的交直轴电感。
66.可见，在本实施例中，是通过向同步电机注入变化载频的直流电来实现对同步电机定子电阻和逆变器饱和电压误差的辨识，这样就可以相对降低同步电机定子电阻在辨识
过程中所需要的时间。并且，通过向同步电机注入低频正弦电流来确定逆变器的偏置电流辨识结果，就可以避免同步电机定子电阻对逆变器辨识结果所产生的影响，由此就能够提高逆变器参数的辨识精度。同时，针对特殊类型的同步电机，是通过在同步电机的特定位置注入正负电压脉冲来确定同步电机的交直轴电感，并以此来避免同步电机交直轴电感辨识结果所出现的误判。所以，通过本实施例所提供的方法就可以显著提高同步电机参数辨识结果的准确度。
67.基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：利用逆变器与同步电机的目标换流回路模型以及多组测量值获取同步电机的定子电阻和逆变器的饱和电压误差的过程，包括：
68.在直流状态下，获取逆变器与同步电机的第一换流回路模型；
69.当向同步电机注入目标直流电时，利用逆变器的饱和电压误差对第一换流回路模型进行调整，得到目标换流回路模型；
70.利用目标换流回路模型以及多组测量值计算同步电机的定子电阻和逆变器的饱和电压误差。
71.在获取同步电机的定子电阻以及逆变器的饱和电压误差时，首先是在直流状态下，获取逆变器与同步电机的第一换流回路模型；其中，逆变器与同步电机的第一换流回路模型的数学表达式如下：
72.u
*
＝rsi+u
err
(i,i
off
,u
max
)
ꢀꢀ
(1)
73.式中，u
*
为直流电注入同步电机时的给定电压，rs为定子电阻与开关器件导通电阻之和，u
err
(i,i
off
,u
max
)为逆变器的非线性电压误差。
74.通过对逆变器死区期间的换流过程进行分析可知，当向同步电机注入足够大的直流电时，逆变器在换流过程中的非线性电压误差趋近于饱和值，而该饱和值与载波周期呈正相关关系，或者，逆变器的饱和电压误差与载波频率呈负相关关系，也即：
[0075][0076]
式中，u
dc
为直流母线电压的测量值，td为对应于u
max
的有效死区时间，tc为载波周期，fc为载波频率。
[0077]
将公式(2)代入到公式(1)就可以得到目标换流回路模型：
[0078]u*
(i
inj
)＝r
siinj
+u
max
(fc)
ꢀꢀ
(3)
[0079]
将公式(3)中i
inj
的视为已知常量，u
*
和fc视为变量，rs和u
max
视为参数，那么，通过两组以上不同载频的直流电就可以对同步电机的定子电阻和逆变器的饱和电压误差进行有效识别。
[0080]
在本实施例中，为了实现上述目的，是通过闭环电流调节向同步电机注入一个大小恒定的直流电i
inj
，其中，i
inj
的幅值大于逆变器额定电流的50％。在向同步电机注入直流电的过程中，依次采用2khz、4khz和8khz的载频，并获取同步电机在给定电压下的稳态值以及母线电压的测量值，得到以下三组测量数据：其中，和分别为2khz、4khz和8khz的载频下同步电机在给定电压下的稳态值，u
dc1
、u
dc2
和u
dc3
分别为2khz、4khz和8khz的载频下母线电压的测量值。
[0081]
将上述三组测量值代入至目标换流回路模型，通过最小二乘拟合，就可以得到同步电机的定子电阻和逆变器的饱和电压误差，也即：
[0082][0083]
式中，rs为同步电机的定子电阻，u
max
为逆变器的饱和电压误差，为逆变器的饱和电压误差，
[0084]
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，低频正弦电流的幅值小于同步电机额定电流幅值的50％。
[0085]
在本实施例中，为了避免同步电机电感饱和特性产生的电压畸变，在向同步电机注入低频正弦电流时，是将注入电流幅值限制在电机额定电流50％以下。并且，在向同步电机注入低频正弦电流时，采用变载频注入辨识得到的饱和电压误差和预设偏置电流进行逆变器非线性电压补偿，是将逆变器的初始电流设置为0
‰in
，并以10
‰in
的搜索步长逐渐提高偏置电流预设值。当查找到同步电机在给定电压的三次谐波与基波幅值之比达到最小值时，则将此时的偏置电流预设值(目标电流)作为逆变器的偏置电流辨识结果。请参见图3，图3为向同步电机注入低频正弦电流，对逆变器的偏置电流进行识别时的示意图。
[0086]
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，作为一种优选的实施方式，上述步骤：获取同步电机交直轴电感的目标模型的过程，包括：
[0087]
沿着同步电机定子所在圆周的不同位置分别向同步电机注入多组幅值和脉宽均相等的目标电压脉冲，并获取同步电机的目标响应电流；
[0088]
根据目标响应电流的基波分量和二次谐波以及目标电压脉冲的幅值和脉宽确定同步电机交直轴电感的目标模型。
[0089]
在获取同步电机交直轴电感的目标模型时，首先是沿着同步电机定子所在圆周的不同位置分别向同步电机注入多组幅值和脉宽均相等的目标电压脉冲，并获取同步电机的目标响应电流；然后，再对同步电机的目标响应电流进行傅里叶分析，并提取同步电机目标响应电流中的基波分量和二次谐波，就可以得到同步电机交直轴电感的目标模型。其中，同步电机交直轴电感目标模型的表达式为：
[0090][0091]
式中，ld和lq分别为同步电机的交轴电感和直轴电感，v
p
和t
p
分别为目标电压脉冲的幅值和脉宽，i0为目标响应电流的基波分量，i2为目标响应电流的二次谐波。
[0092]
可以理解的是，由于该方法无法辨识定子电感的饱和特性，同时对于部分反凸极特性的电机而言，利用上述方法来辨识同步电机的交直轴电感会出现辨识结果发生错位的现象。
[0093]
在本实施例中，为了避免上述情况的发生，是通过改变向同步电机注入电压脉冲的幅值来辨识同步电机的饱和特性，以及通过在电流峰值的二次空间谐波峰值点处注入正
负脉冲来判断同步电机的交直轴电感。
[0094]
作为一种优选的实施方式，上述步骤：向同步电机注入从低到高不同幅值的电压脉冲，以激励出同步电机定子电感的饱和特性的过程，包括：
[0095]
以同步电机的定子绕组轴线为坐标轴，沿着同步电机定子所在圆周的0
°
、180
°
、120
°
、300
°
、240
°
、60
°
位置分别向同步电机注入六组相同幅值的电压脉冲，并根据六组相同幅值电压脉冲所产生的电流尖峰计算同步电机在当前激励幅值下的直轴电感和交轴电感；
[0096]
对同步电机注入电压脉冲的幅值逐步进行增加，并根据不同幅值电压脉冲所产生的电流尖峰计算同步电机在不同激励幅值下的直轴电感和交轴电感，以获取同步电机定子电感的饱和特性。
[0097]
在本实施例中，为了实现对同步电机交直轴电感饱和特性的识别，首先是以同步电机的定子绕组轴线为坐标轴，沿着同步电机定子所在圆周的0
°
、180
°
、120
°
、300
°
、240
°
、60
°
位置分别向同步电机注入六组相同幅值的电压脉冲，并根据六组相同幅值电压脉冲所产生的电流尖峰计算同步电机在当前激励幅值下的直轴电感和交轴电感；之后，再对同步电机注入电压脉冲的幅值逐步进行增加，并以此来观察同步电机在不同激励下所产生的直轴电感和交轴电感；最后，再根据不同幅值电压脉冲所产生的电流尖峰计算同步电机在不同激励幅值下的直轴电感和交轴电感，来获取同步电机定子电感的饱和特性。
[0098]
具体的，可以先沿着同步电机定子所在圆周的0
°
、180
°
、120
°
、300
°
、240
°
、60
°
位置依次向同步电机注入一较低幅值的电压脉冲，然后，根据该电压脉冲所产生的电流尖峰计算同步电机在当前激励幅值下的直轴电感和交轴电感；之后，逐渐增加向同步电机注入电压脉冲的幅值(增加步长可选为1％)，重复上述激励过程和测量过程，当注入的6组电压脉冲中最大值达到预设最大电流时，停止电压脉冲幅值的增加与脉冲注入，并以此来获取得到同步电机在不同大小激励下定子电感的饱和特性。
[0099]
作为一种优选的实施方式，上述步骤：向最大峰值点和过零点分别注入一组正负电压脉冲，得到第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值，并根据第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值确定同步电机的类型以及同步电机的交直轴电感的过程，包括：
[0100]
获取同步电机交直轴电感的目标模型；
[0101]
向最大峰值点注入一组正负电压脉冲，得到第一正电流尖峰值和第一负电流尖峰值，并向过零点注入一组正负电压脉冲，得到第二正电流尖峰值和第二负电流尖峰值；
[0102]
若第一正电流尖峰值和第一负电流尖峰值的差值大于或等于第一预设值，则判定同步电机为永磁同步电机，并根据第一正电流尖峰值、第一负电流尖峰值和目标模型确定同步电机的交直轴电感；
[0103]
若第二正电流尖峰值和第二负电流尖峰值的差值大于或等于第二预设值，则判定同步电机为磁通增强型永磁同步电机，并根据第二正电流尖峰值、第二负电流尖峰值和目标模型确定同步电机的交直轴电感；
[0104]
若第一正电流尖峰值和第一负电流尖峰值的差值小于第一预设值，且第二正电流尖峰值和第二负电流尖峰值的差值小于第二预设值，则判定同步电机为同步磁阻电机，并根据第二正电流尖峰值、第二负电流尖峰值和目标模型确定同步电机的交直轴电感。
[0105]
在激励出同步电机交直轴电感饱和特性的基础上，则获取同步电机响应电流尖峰在二次谐波下的最大峰值点(估计磁极轴)θ
max
以及基波的过零点(估计极间轴)θ0，然后，再
向最大峰值点θ
max
的正反方向分别注入相同的电压脉冲v
pos
(θ
max
)和v
neg
(θ
max
)，并获取这两个电压脉冲所产生的电流尖峰值，也即，第一正电流尖峰值i
pos
(θ
max
)和第一负电流尖峰值i
neg
(θ
max
)；之后，再向基波的过零点θ0的正反方向分别注入相同的电压脉冲v
pos
(θ0)和v
neg
(θ0)，并获取这两个电压脉冲所产生的电流尖峰值，也即，第二正电流尖峰值i
pos
(θ0)和第二负电流尖峰值i
neg
(θ0)。请参见图4，图4为向同步电机响应电流尖峰在二次谐波下最大峰值点和基波过零点处分别注入正负电压脉冲，并确定同步电机交直轴电感时的示意图。
[0106]
如果第一正电流尖峰值i
pos
(θ
max
)和第一负电流尖峰值i
neg
(θ
max
)的差值大于或等于第一预设值，则说明同步电机为永磁同步电机，此时就可以根据第一正电流尖峰值i
pos
(θ
max
)、第一负电流尖峰值i
neg
(θ
max
)和目标模型确定同步电机的交直轴电感。
[0107]
请参见图5和图6，图5为当同步电机为永磁同步电机时，永磁同步电机交轴电感的线性拟合曲线；图6为当同步电机为永磁同步电机时，永磁同步电机直轴电感的线性拟合曲线。具体的，当同步电机为永磁同步电机时，永磁同步电机交直轴电感的拟合表达式为：
[0108][0109]
如果第二正电流尖峰值i
pos
(θ0)和第二负电流尖峰值i
neg
(θ0)的差值大于或等于第二预设值，则判定同步电机为磁通增强型永磁同步电机，并根据第二正电流尖峰值i
pos
(θ0)、第二负电流尖峰值i
neg
(θ0)和目标模型确定同步电机的交直轴电感。需要说明的是，当同步电机为磁通增强型永磁同步电机时，其交直轴电感的线性拟合曲线与图6和图7所示的线性拟合曲线相同，此处不作具体赘述。
[0110]
如果第一正电流尖峰值i
pos
(θ
max
)和第一负电流尖峰值i
neg
(θ
max
)的差值小于第一预设值，并且，第二正电流尖峰值i
pos
(θ0)和第二负电流尖峰值i
neg
(θ0)的差值小于第二预设值，则说明同步电机为同步磁阻电机，此时则可以根据第二正电流尖峰值i
pos
(θ0)、第二负电流尖峰值i
neg
(θ0)和目标模型确定同步电机的交直轴电感。
[0111]
请参见图7和图8，图7为当同步电机为同步磁阻电机时，同步磁阻电机交轴电感的线性拟合曲线，图8为当同步电机为同步磁阻电机时，同步磁阻电机直轴电感的线性拟合曲线。具体的，当同步电机为同步磁阻电机时，同步电机交直轴电感的拟合表达式为：
[0112][0113]
请参见图9，图9为本发明实施例所提供的一种同步电机的参数辨识装置的结构图，该装置包括：
[0114]
数值测量模块21，用于向同步电机注入目标直流电时，通过变化载频获取同步电机在给定电压下的稳态值以及母线电压的测量值，得到多组测量值；
[0115]
参数获取模块22，用于利用逆变器与同步电机的目标换流回路模型以及多组测量值获取同步电机的定子电阻和逆变器的饱和电压误差；
[0116]
电流查找模块23，用于向同步电机注入低频正弦电流，并在注入过程中根据辨识出的饱和电压误差和补偿逆变器的预设非线性电压误差逐步调节预设的偏置电流，以查找同步电机在给定电压的三次谐波与基波幅值之比达到最小值时所对应的目标电流，并将目标电流判定为逆变器的偏置电流辨识结果；
[0117]
特性激励模块24，用于向同步电机注入从低到高不同幅值的电压脉冲，以激励出同步电机定子电感的饱和特性，并获取同步电机响应电流尖峰在二次谐波下的最大峰值点以及基波的过零点；
[0118]
电感识别模块25，用于向最大峰值点和过零点分别注入一组正负电压脉冲，得到第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值，并根据第一正负电流尖峰值和第二正负电流尖峰值确定同步电机的类型以及同步电机的交直轴电感。
[0119]
本发明实施例所提供的一种同步电机的参数辨识装置，具有前述所公开的一种同步电机的参数辨识方法所具有的有益效果。
[0120]
请参见图10，图10为本发明实施例所提供的一种同步电机的参数辨识设备的结构图，该设备包括：
[0121]
存储器31，用于存储计算机程序；
[0122]
处理器32，用于执行计算机程序时实现如前述所公开的一种同步电机的参数辨识方法的步骤。
[0123]
本发明实施例所提供的一种同步电机的参数辨识设备，具有前述所公开的一种同步电机的参数辨识方法所具有的有益效果。
[0124]
相应的，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的一种同步电机的参数辨识方法的步骤。
[0125]
本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，具有前述所公开的一种同步电
机的参数辨识方法所具有的有益效果。
[0126]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0127]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0128]
以上对本发明所提供的一种同步电机的参数辨识方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。