The invention discloses a SRM position prediction method based on linear magnetic chain model and linear regression analysis. The method only needs the magnetic chain characteristic data at any two rotor positions in the linear region, thus obtaining the value of the magnetic chain at the two endpoints in the linear region, and is used as a reference. The value of the conduction phase voltage and current is measured, and the value of the magnetic chain is calculated. If the value is located between the two reference magnetic chain values and the rotor position is located in the linear region, the linear flux chain model is used to estimate the position. Otherwise, it indicates that the rotor position is located in the nonlinear region. Assuming that the motor speed is constant in a short time, linear regression analysis is carried out for the linear location data and sampling sequence number, and then used for the prediction of the rotor position in the nonlinear region. In order to further reduce the cumulative error in the single-phase prediction, the multi phase flux linkage can be used instead of the single-phase magnetic chain to estimate the position. This method has high accuracy, easy realization and good applicability, and can avoid or reduce the influence of mutual inductance and magnetic circuit saturation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于线性磁链模型和线性回归分析的SRM位置预估方法
本专利技术涉及一种基于线性磁链模型和线性回归分析的开关磁阻电机(SRM)精确位置预估方法,属于电机无位置传感器控制领域。
技术介绍
位置信息是开关磁阻电机运行的基础。通常,位置信息由机械位置传感器获得,如旋转变压器、霍尔传感器、光电编码器等。然而,这些机械位置传感器不但增加了驱动系统的成本和复杂度,而且它们的精度和可靠性易受温度、粉尘和震动等环境因素的影响。因此,研究低成本、高精度、高可靠性的无位置传感器控制方法是非常有必要的。为了实现无位置传感器控制,研究者提出了大量的位置预估方法。这些方法主要分为两类:一类是非导通相位置预估方法,一类是导通相位置预估方法。第一类方法主要通过给非励磁相注入高频电压脉冲,检测电流的幅值或上升时间来确定不饱和区域的电感值,进而得到转子位置值或所在区域。该类方法的缺点是:当其他相有电流时,脉冲注入相的电流可能受到其他相互感作用的影响;非导通相注入脉冲电流可能产生负转矩;此外,高速时,励磁电流波形占整个相周期的主要部分,限制了脉冲注入的时间。故该类方法只适用于起动和低速工况。第二类方法主要根据测量得到的励磁相电压、电流值,通过查询表、数学模型、观测器或智能算法等估计转子位置。该类方法优势在于既不产生额外的功率损耗,又不需要附加硬件。但现有导通相位置预估法大多需要全部或很多转子位置处的磁链特性数据,加大了数据获取及处理的难度和工作量,且往往需要大的存储空间。另外,该类方法的预估精度易于受到相间互感和磁场饱和的影响。
技术实现思路
本专利技术将开关磁阻电机相磁链与转子位置的关系曲线 ...
【技术保护点】
一种基于线性磁链模型和线性回归分析的SRM位置预估方法,其特征在于:将开关磁阻电机(SRM)相磁链与转子位置的关系曲线划分为两个区域,并针对不同区域分别采用线性磁链模型与线性回归分析进行转子位置预估,该位置预估方法的实现步骤如下:步骤一:在开关磁阻电机相磁链与转子位置的关系曲线中,将区间[θ1,θhr]定义为线性区,剩余区间为非线性区,获得线性区两个端点θ1和θhr处的磁链特性,并通过拟合得到端点处相磁链与相电流的解析表达式;步骤二:检测导通相电压、电流值,利用上一步得到的磁链与相电流的解析表达式,获取此时线性区端点处的磁链值ψ1和ψhr,并设定为参考磁链,同时计算此时的相磁链值ψ;步骤三:若ψ1≤ψ≤ψhr,表明转子位置位于线性区,则可利用线性磁链模型进行转子位置预估;步骤四:若不满足ψ1≤ψ≤ψhr,表明转子位置位于非线性区,此时在假设短时间内电机转速恒定的前提下,对线性区位置数据及采样序号进行线性回归分析,确定一元线性回归函数的系数,进而用于对非线性区转子位置的预估;步骤五:如需进一步减小非线性区转子位置预估时引入的累积误差,可采用多相磁链特性代替单相磁链特性进行预估,相选取原则 ...
【技术特征摘要】
2016.01.06 CN 20161000528041.一种基于线性磁链模型和线性回归分析的SRM位置预估方法,其特征在于:将开关磁阻电机(SRM)相磁链与转子位置的关系曲线划分为两个区域,并针对不同区域分别采用线性磁链模型与线性回归分析进行转子位置预估,该位置预估方法的实现步骤如下:步骤一:在开关磁阻电机相磁链与转子位置的关系曲线中,将区间[θ1,θhr]定义为线性区,剩余区间为非线性区,获得线性区两个端点θ1和θhr处的磁链特性,并通过拟合得到端点处相磁链与相电流的解析表达式;步骤二:检测导通相电压、电流值,利用上一步得到的磁链与相电流的解析表达式,获取此时线性区端点处的磁链值ψ1和ψhr,并设定为参考磁链,同时计算此时的相磁链值ψ;步骤三:若ψ1≤ψ≤ψhr,表明转子位置位于线性区,则可利用线性磁链模型进行转子位置预估;步骤四:若不满足ψ1≤ψ≤ψhr,表明转子位置位于非线性区,此时在假设短时间内电机转速恒定的前提下,对线性区位置数据及采样序号进行线性回归分析,确定一元线性回归函数的系数,进而用于对非线性区转子位置的预估;步骤五:如需进一步减小非线性区转子位置预估时引入的累积误差,可采用多相磁链特性代替单相磁链特性进行预估,相选取原则为:利用各相的线性区,缩短单相预估时的非线性区...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋受俊,葛乐飞,杨阳,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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