一种电机定子电阻在线辨识的方法、装置及电机与流程

本技术涉及电机控制领域，具体而言本技术实施例涉及一种电机定子电阻在线辨识的方法、装置及电机。

背景技术：

1、随着工业及智能化的高速发展，电机的应用也已经渗透到各个领域，因此对电机性能及控制精度也要求越来越高。

2、电机的定子电阻是电机重要参数之一，电机定子电阻的变化会对电机模型的性能产生显著影响，尤其电机运行在低速大转矩时，因为电机在低速时，电机模型的内部压降取决于定子电阻和电流的直流分量，因此定子电阻的变化对于电机的低速性能有着很大的影响。考虑到电阻会随着电机温度的变化而变化，因此在线的电机定子电阻的辨识就显得尤为重要，在线定子电阻辨识对于改善电机控制性能具有重要意义。

3、在现有的算法中，不论是利用最小二乘法来估算定子电阻，还是利用电机的电压方程来计算定子电阻，都不是很理想，最小二乘法来估算定子电阻计算量大，占用的内存资源比较多；利用电机的电压方程来计算定子电阻会出现估算电阻偏差较大的情况。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种电机定子电阻在线辨识的方法、装置及电机，本技术实施例提供的定子电阻的估算算法，在算法实现上具有计算量小，易于实现，在计算结果上，具有估算误差小等优点。

2、第一方面，本技术实施例一种电机定子电阻在线辨识的方法，所述方法包括：在第i控制周期向d轴注入第i交流电流，获取第i反电动势的极性，其中，所述第i反电动势的极性是通过计算电机d轴等效模型的反电动势的极性确定的，i为大于或等于1的整数；根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值；重复上述过程直至所述第i+1估算电阻值可作为所述电机的定子电阻的目标电阻值。

3、本技术的一些实施例利用d轴反电动势原理来估算电机定子电阻的电阻值，与相关技术方案相比具有计算量小、易于实现且误差小的技术优势。

4、在一些实施例中，所述获取第i反电动势的极性，包括：根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性。

5、本技术的一些实施例通过获取d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性，减少了计算量且提升了计算速度。

6、在一些实施例中，所述根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性，包括：对所述d轴电流值反馈值进行n阶滤波，得到目标d轴电流值反馈值；对所述d轴电压值反馈值进行n阶滤波，得到目标d轴电压值反馈值；根据所述目标d轴电流值反馈值和所述目标d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性；其中，n为大于或等于1的整数。

7、本技术的一些实施例通过对电流值反馈值和电压值反馈值进行滤波可提升信号的稳定性，进而提升得到的第i反电动势的极性的准确性。

8、在一些实施例中，在所述根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性之前，所述方法包括：将三相采样电流中的第一采样电流和第二采样电流经过clark变换后得到静止坐标轴下第一电流值和第二电流值；根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述第i控制周期的第i角度值计算所述d轴电流值反馈值，其中，所述第i角度值是通过预设的每个控制周期的角度增量值δθin和当前的周期数得到的。

9、本技术的一些实施例通过获取静止坐标系下的两个电流值以及控制周期的周期数计算d轴电流值反馈值，计算量小且计算速度快。

10、在一些实施例中，在所述根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性之前，所述方法包括：根据静止坐标系下的第一系统电压值vα、第二系统电压值vβ以及所述第i控制周期的第i角度值计算所述d轴电压值反馈值，其中，所述第i角度值是通过预设的每个控制周期的角度增量值和当前的周期数得到的，所述第一系统电压值和所述第二系统电压值是经ipark变换后得到的两个电压值。

11、本技术的一些实施例通过对静止坐标系下的两个系统电压进行变换后的电压值计算d轴电压值反馈值，提升计算速度和计算结果准确性。

12、在一些实施例中，所述根据所述目标d轴电流值反馈值和所述目标d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性，包括：获取所述目标d轴电流值反馈值与所述第i估算电阻值的乘积，得到第一数值；计算所述目标d轴电压值反馈值与所述第一数值的差值得到所述第i反电动势的极性。

13、本技术的一些实施例根据基于定子磁链的dq坐标系等效电压数学模型及clark、park变换得到d轴反电动势电压以及极性，提升计算结果的计算速度并提升计算结果的准确性。

14、在一些实施例中，所述根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，包括：若所述第i反电动势的极性为负，则将所述第i估算电阻值调小；所述根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，包括：计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长δrs的差值得到所述第i+1估算电阻值。

15、本技术的一些实施例若确定反电动势极性为负时则调小当前估算电阻值，这样可以使得估算值逐渐接近满足条件的目标电阻值。

16、在一些实施例中，所述根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，包括：若所述第i反电动势的极性为正，则将所述第i估算电阻值调大；所述根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，包括：计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长δrs的和得到所述第i+1估算电阻值。

17、本技术的一些实施例若确定反电动势极性为负时则调大当前估算电阻值，这样可以使得估算值逐渐接近满足条件的目标电阻值。

18、在一些实施例中，在所述在第i控制周期向d轴注入第i交流电流之前，所述方法还包括：根据设定的注入d轴电流幅值和每个控制周期的角度增量值计算在所述第i控制周期注入所述d轴的交流电流值，得到所述第i交流电流，其中，所述每个控制周期的角度增量是通过预先设置的注入交流电流的频率值确定的。

19、本技术一些实施例将设置的直流幅值转换为交流电流输入d轴，可以使得在线方式辨识定子电阻得以实现。

20、在一些实施例中，所述注入d轴电流幅值是根据电机额定电流值确定的。

21、本技术的一些实施例通过电机的额定电流值确定设定的注入d轴电流幅值，可以使得初值设定更加合理。

22、在一些实施例中，在所述在第i控制周期向d轴注入第i交流电流之前，所述方法还包括：根据所述电机的属性信息确定启动在线获取所述目标电阻值的方法。

23、本技术的一些实施例通过电机的属性信息确定是否启动在线辨识方式，可以提升技术方案的通用性并仅在属性信息满足时开启在线估算在减少在线估算量的同时还保证了各时段的电机定子电阻估算值的准确性。

24、在一些实施例中，所述根据所述电机的属性信息确定启动在线获取所述目标电阻值的方法，包括：若根据所述电机的温度确定启动在线获取所述目标电阻值，则开启在线估算使能位。

25、本技术的一些实施例通过设置使能位来控制是否开启在线辨识电机定子电阻的估算过程，相比于软件实现方式可提升处理速度。

26、第二方面，本技术的一些实施例提供一种在线估算定子电阻的装置，所述装置包括：第i反电动势的极性获取模板，被配置为在第i控制周期向d轴注入第i交流电流，获取第i反电动势的极性，其中，所述第i反电动势的极性为d轴反电动势；电阻值估算模块，被配置为根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，其中，所述第i+1估算电阻值在满足条件时可作为目标电阻值。

27、第三方面，本技术的一些实施例提供一种电机，所述电机包括：如第二方面任意实施例提供的在线估算定子电阻的装置；以及控制模块，被配置为根据所述在线估算定子电阻的装置得到的目标电阻值调整电机的工作参数。

28、第四方面，本技术的一些实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时可实现如第一方面任意实施例所述的方法。