一种永磁同步电机参数辨识的方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机参数辨识的方法，包括如下步骤：步骤A:根据逆变器非线性曲线的近似数学模型，将传统逆变器非线性曲线的低电流段等效为线性变化的曲线；通过线性回归的方法，辨识出所述线性变化的曲线的低电流区线性变化段的等效电阻Req和高电流区线性变化段的定子电阻Rs；步骤B:根据注入信号的频率，利用DFT求出高频电流幅值，根据高频电压和所述高频电流的幅值求出高频阻抗ZRL，利用步骤A辨识出所述电阻Req和所述高频阻抗ZRL，求出永磁同步电机d轴和q轴电感值。本方法简单实用，在获取更好的辨识精度的同时提高方法的通用性和实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高性能永磁同步电机调速控制领域，特别是指一种永磁同步电机参数辨识的方法。
技术介绍
永磁同步电机的参数对于高性能电机控制系统的设计非常重要，不仅如此，电机参数对于无速度传感器也是尤为重要。所以永磁同步电机的离线参数辨识近些年吸引了国内外大量学者对其在电力传动领域的应用进行了研究。但是传统方案基于时域响应的辨识精度不够，但是基于频率响应的辨识需要额外的辅助设备。上述两种传统的辨识方案都有改进的方案，但是他们并不能保证只用电压源逆变器VSI，同时保证较高的辨识精度。究其原因主要是这些方法并没有考虑到的或者解决逆变器非线性效应导致的辨识精度下降。实际应用中逆变器的死区等导致的非线性特性是不可避免的，故而解决逆变器的非线性问题成为电机离线参数辨识的主要难点。为解决逆变器非线性导致参数辨识精度下降的问题，有学者提出了一些解决方法，但这些方法大都比较复杂，鲁棒性差，实际工程应用价值不高。如文献《Self-Commissioning of Permanent Magnet Synchronous Machine Drives at Standstill Considering Inverter Nonlinearities》考虑到逆变器的非线性，并且对辨识出的电感值进行修正，但是需要IGBT模块的参数，通用性不强，鲁棒性差。而且随着转子的初始位置变化，辨识结果误差变化很大。另外，为消除逆变器非线性对注入的高频信号影响，一些方法试图对逆变器的非线性进行补偿，如文献《Offline Inductance Identification of PMSM with Adaptive Inverter Nonlinearity Compensation》，但是众所周知，逆变器非线性的补偿是很不容易的，如果电流的极性判断不准，会导致补偿起到相反的效果。另有一些方法通过电机运行在一定的速度下，大大减弱了逆变器非线性的影响，如文献《Identification of Machine Parameters of a Synchronous Motor》，电机在运行状态下进行辨识，这在有些应用场合是不允许的，比如负载不能断开的情况下。这些方法的实用性不强，鲁棒性差。目前尚没有较好的方法能够同时满足：1)电机在静止状态下；2)不需要额外的辅助设备，只利用逆变器；3)对逆变器的非线性的敏感性很低；4)电机处于任意位置并且不影响辨识精度。因此，需要开发出一种简单实用的方法，在获取更好的辨识精度的同时提高方法的通用性和实用性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种简单实用的永磁同步电机参数辨识的方法，在获取更好的辨识精度的同时提高方法的通用性和实用性。基于上述目的本专利技术提供的一种永磁同步电机参数辨识的方法，包括如下步骤：步骤A:根据逆变器非线性曲线的近似数学模型，将传统逆变器非线性曲线的低电流段等效为线性变化的曲线；通过线性回归的方法，辨识出所述线性变化的曲线的低电流区线性变化段的等效电阻Req和高电流区线性变化段的定子电阻Rs；步骤B:根据注入信号的频率，利用DFT求出高频电流幅值，根据高频电压和所述高频电流的幅值求出高频阻抗ZRL，利用步骤A辨识出所述电阻Req和所述高频阻抗ZRL，求出永磁同步电机d轴和q轴电感值。进一步的，所述步骤A具体包括：根据逆变器非线性特性的近似数学模型，利用线性回归的方法求出等效电阻Req和电阻Rs，所述电阻Req和所述电阻Rs的表达式如下： R s = Σ i = 1 N I i U i - 1 N Σ i = 1 N I i Σ i = 1 N U i Σ i = 1 N I i 2 - 1 N ( Σ i = 1 N I i ) 2 , ]]> R s q = Σ i = 1 N I i U i - 1 N Σ i = 1 N I i Σ i = 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机参数辨识的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A:根据逆变器非线性曲线的近似数学模型，将传统逆变器非线性曲线的低电流段等效为线性变化的曲线；通过线性回归的方法，辨识出所述线性变化的曲线的低电流区线性变化段的等效电阻Req和高电流区线性变化段的定子电阻Rs；步骤B:根据注入信号的频率，利用DFT求出高频电流幅值，根据高频电压和所述高频电流的幅值求出高频阻抗ZRL，利用步骤A辨识出所述电阻Req和所述高频阻抗ZRL，求出永磁同步电机d轴和q轴电感值。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机参数辨识的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A:根据逆变器非线性曲线的近似数学模型，将传统逆变器非线性曲线的低电流段等效为线性变化的曲线；通过线性回归的方法，辨识出所述线性变化的曲线的低电流区线性变化段的等效电阻Req和高电流区线性变化段的定子电阻Rs；步骤B:根据注入信号的频率，利用DFT求出高频电流幅值，根据高频电压和所述高频电流的幅值求出高频阻抗ZRL，利用步骤A辨识出所述电阻Req和所述高频阻抗ZRL，求出永磁同步电机d轴和q轴电感值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：根据逆变器非线性特性的近似数学模型，利用线性回归的方法求出等效电阻Req和电阻Rs，所述电阻Req和所述电阻Rs的表达式如下： R s = Σ i = 1 N I i U i - 1 N Σ i = 1 N I i Σ i = 1 N U i Σ i = 1 N I i 2 - 1 N ( Σ i = 1 N I i ) 2 , ]]> R e q = Σ i = 1 N I i U i - 1 N Σ i = 1 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永昌，刘家利，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11