【技术实现步骤摘要】
一种用于低速域下的永磁同步电机转子位置估计方法
[0001]本专利技术涉及永磁同步电机转子位置估计领域,尤其是涉及一种用于低速域下的永磁同步电机转子位置估计方法。
技术介绍
[0002]无位置传感器控制技术是一种通过实时分析永磁同步电机端口电压和电流,获取转子位置信息的方法,它能够有效地减少永磁同步电机驱动控制系统的硬件复杂度,提高驱动控制系统的集成性,缩减驱动控制系统的空间占用等重要优势。这种技术手段一般需要通过采样分析电机中的电信号来估计永磁同步电机的位置和速度信息。由于低速域工况下反电势很微弱,用于中高速域下的无位置传感器控制方法会失效。脉振高频注入法的提出有效地解决了永磁同步电机在零低速域工况下启动困难的问题,该方法利用高频电压矢量激发永磁同步电机转子的凸极效应并提取位置或转速信息,且与电机参数无关,具有很好的鲁棒性。
[0003]传统的脉振高频注入法控制策略存在着如下几点不足:
[0004]1、由于使用低通滤波器以及带通滤波器,使得信号出现相位上的延迟,为此专利(CN115224999A,基于脉振高频注入法的永磁电机转子位置和速度估算方法)以及文献(陈景文等,基于改进高频注入法的PMSM转速检测方法[J].陕西科技大学学报,2021,39(06))提出了改进方案,此类方案是针对传统脉振高频注入法信号处理的不足,利用准比例谐振滤波器或者广义二阶积分器(SOGI)对转子位置误差信号进行提取,但通过PI控制器对误差信号进行提取总体辨识的误差仍然较大。
[0005]2、在位置与速度信号提取上 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于低速域下的永磁同步电机转子位置估计方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获取永磁同步电机在高频信号激励下的电压方程;S2、获取永磁同步电机三相电流,并对所述三相电流进行坐标变换及带通滤波处理,得到估计同步旋转坐标系下的高频电流动态方程;S3、简化所述高频电流动态方程;S4、基于简化的高频电流动态方程,提取转子位置误差信号;S5、对所述转子位置误差信号进行标幺处理,得到标幺误差信号;S6、基于所述标幺误差信号构建二阶非光滑观测器,通过所述二阶非光滑观测器得到低速域下的永磁同步电机转子位置估计值。2.根据权利要求1所述的一种用于低速域下的永磁同步电机转子位置估计方法,其特征在于,步骤S1中,永磁同步电机的电压方程在同步旋转坐标系d
‑
q下的表达式为:式中为同步旋转d轴高频电压信号、为同步旋转q轴高频电压信号,同步旋转d轴高频电流的变化量,为同步旋转q轴高频电流的变化量,L
dh
为同步旋转d轴高频激励下的电感,L
qh
为同步旋转q轴高频激励下的电感;T
s
为电压信号采样时间。3.根据权利要求1所述的一种用于低速域下的永磁同步电机转子位置估计方法,其特征在于,步骤S2中,所述估计同步旋转坐标系下的高频电流动态方程即高频电流与电压的关系,其表达式为:式中,为估计同步旋转轴的电压高频分量;为估计同步旋转轴的电压高频分量;为估计同步旋转轴下高频电流的变化量;为估计同步旋转轴下高频电流的变化量;Δθ为实际坐标系与估计坐标系间的估计误差,即实际转子位置θ
e
与估计转子位置之差;L
dh
为同步旋转d轴高频激励下的电感,L
qh
为同步旋转q轴高频激励下的电感;T
s
为电压信号采样时间。4.根据权利要求3所述的一种用于低速域下的永磁同步电机转子位置估计方法,其特征在于,步骤S3中,在估计同步旋转轴中,注入余弦信号以替换步骤S2中同步旋转轴的电压高频分量5.根据权利要求4所述的一种用于低速域下的永磁同步电机转子位置估计方法,其特
征在于,步骤S3中,基于注入的余弦信号将高频电流动态方程简化为:式中,ΔL=(L
qh
‑
L
dh
)/2,L=(L
qh
+L
dh
)/2;为注入余弦信号,为注入余弦信号后估计同步旋转轴下高频电流的变...
【专利技术属性】
技术研发人员:冒建亮,黄佳佳,徐霆,曹忠昆,张传林,夏飞,
申请(专利权)人:华能上海电力检修有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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