用于永磁同步电机参数的辨识方法技术

本发明专利技术提供了一种用于永磁同步电机的参数辨识方法，包括：在第一设定角度下依次输入频率值为ω

Parameter identification method for permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
用于永磁同步电机参数的辨识方法
本专利技术涉及永磁同步电机控制
，特别涉及一种用于永磁同步电机参数的辨识方法。
技术介绍
交流伺服系统多采用永磁同步电机，而准确获知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，电机参数对于一些高性能控制策略，如电流预测控制的设计至关重要。因此永磁同步电机的离线/在线参数辨识技术一直以来都是国内外学者的研究热点。在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：现有的离线参数辨识方法均带有电流比例积分(proportionalintegral，PI)控制器，而电流环PI参数的整定是需要依据被控电机的电感和电阻参数，因此对于参数未知的电机，其电流环PI参数整定需根据经验试凑，这势必影响电流环控制精度，甚至影响参数辨识效果。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种用于永磁同步电机参数的辨识方法，以解决上述技术问题，简化参数辨识所需条件，使所提出辨识策略不依赖于电流环与速度环。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本公开实施例提供了一种用于永磁同步电机的参数辨识方法。在一些实施例中，用于永磁同步电机参数的辨识方法，包括：在第一设定角度下依次输入频率值为ωh1，幅值不同的两个或两个以上的d轴电压信号，并根据所述d轴电压信号的频率值、幅值及d轴电流确定d轴电感参数Ld；在第二设定角度下依次输入频率值为ωh2，幅值不同的两个或两个以上的q轴电压信号，并根据所述q轴电压信号的频率值、幅值及q轴电流确定q轴电感参数Lq；d轴输入第一斜坡电压信号，并根据所述第一斜坡电压信号的幅值及d轴电流确定定子电阻Rs。本公开实施例提供的用于永磁同步电机参数的辨识方法包括以下有益效果：本专利技术实施例可以实现对永磁同步电机参数的辨识，在对永磁同步电机参数进行辨识的过程中，无需构建速度闭环和电流闭环，结构简单，计算过程简单，无需复杂的数据分析。以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种用于永磁同步电机参数的辨识方法的流程示意图；图2是根据一示例性实施例示出的确定d轴电感参数Ld的流程示意图；图3是根据一示例性实施例示出的确定q轴电感参数Lq的流程示意图；图4是根据一示例性实施例示出的确定定子电阻Rs的流程示意图；图5A是根据一具体实施例示出的通过本专利技术实施例提供的方法对电机进行d轴电感参数辨识时电压波形及电流波形；图5B是根据一具体实施例示出的通过本专利技术实施例提供的方法对电机进行q轴电感参数辨识时电压波形及电流波形；图6是根据一具体实施例示出的通过本专利技术实施例提供的方法对电机进行定子电阻参数辨识时电压波形和电流波形，及定子电阻Rs的辨识结果；图7是根据一具体实施例示出的通过本专利技术实施例提供的方法辨识电机永磁体磁链时转子反馈转速、q轴电流、q轴电压以及永磁体磁链参数辨识结果；图8是根据一具体实施例示出的d轴输入电压信号辨识d轴电感参数Ld的原理框图；图9是根据一具体实施例示出的q轴输入电压信号辨识q轴电感参数Lq的原理框图；图10是根据一具体实施例示出的d轴输入电压信号辨识定子电阻Rs的原理框图；图11是根据一具体实施例示出的q轴输入电压信号辨识转子磁链的原理框图。具体实施方式为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与
技术实现思路
，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。由于离散系统的采样点有限的制约，使得电感辨识所需的高频电流通常需要通过FFT、数据拟合等方法得到，不适用于快速工程应用，成为制约参数辨识算法实现的主要难点。诸多学者对永磁同步电机的离线参数辨识提出了很多解决方案，但这些方案大都需要较为复杂的数据计算，如中国专利CN201610609661.3与《IEEETransactionsonPowerElectronics》2014年12月第29卷第12期,第6615-6627页公开的文献“Self-CommissioningofPermanentMagnetSynchronousMachineDrivesatStandstillConsideringInverterNonlinearities”，由于控制器本身属于离散系统，无法采到所有电流反馈值，为得到高频电流峰值，对于dq轴电感参数的辨识过程中采用了DFT对采集到的电流波形进行重构，但这无疑增加了控制器的算法复杂度，同样不利于工程实践的快速应用。另外，现有的离线参数辨识方法均带有PI电流控制器，而电流环PI参数的整定也需要依据被控电机的电感和电阻参数，因此对于参数未知的电机，其电流环PI参数整定需根据经验试凑，这势必影响电流环控制精度，甚至影响参数辨识效果。综上所述，目前永磁同步电机参数的辨识方法存在如下缺点：1、电机参数辨识依赖电流环控制器；2、电感辨识需要进行复杂的数学计算；3、需要电流重构算法。基于以上对研究现状分析，为更好地服务于工程应用，亟需一种快捷的辨识永磁同步电机参数的方法。如图1所示是根据一实施例示出的一种用于永磁同步电机参数的辨识方法的流程示意图，包括：步骤S101，在第一设定角度下依次输入频率值为ωh1，幅值不同的两个或两个以上的d轴电压信号，并根据所述d轴电压信号的频率值、幅值及d轴电流确定d轴电感参数Ld。步骤S102，在第二设定角度下依次输入频率值为ωh2，幅值不同的两个或两个以上的q轴电压信号，并根据所述q轴电压信号的频率值、幅值及q轴电流确定q轴电感参数Lq。步骤S103，d轴输入第一斜坡电压信号，并根据所述第一斜坡电压信号的幅值及d轴电流确定定子电阻Rs。在实际操作过程中，确定永磁同步电机的d轴电感参数Ld、q轴电感参数Lq以及定子电阻Rs的顺序可以改变，即步骤S101、S102和S103的执行顺序可以改变。本专利技术实施例可以实现对永磁同步电机参数的辨识，在对永磁同步电机参数进行辨识的过程中，无需构建速度闭环和电流闭环，结构简单，计算过程简单，无需复杂的数据分析。在一些实施例中根据所述d轴电压信号的频率值、幅值及d轴电流确定d轴电感参数Ld，包括：获取幅值不同的d轴电压信号对应的d轴电流极值idmax；根据d轴电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于永磁同步电机参数的辨识方法，其特征在于，包括：/n在第一设定角度下依次输入频率值为ω

【技术特征摘要】
1.一种用于永磁同步电机参数的辨识方法，其特征在于，包括：
在第一设定角度下依次输入频率值为ωh1，幅值不同的两个或两个以上的d轴电压信号，并根据所述d轴电压信号的频率值、幅值及d轴电流幅值确定d轴电感参数Ld；
在第二设定角度下依次输入频率值为ωh2，幅值不同的两个或两个以上的q轴电压信号，并根据所述q轴电压信号的频率值、幅值及q轴电流幅值确定q轴电感参数Lq；
d轴输入第一斜坡电压信号，并根据所述第一斜坡电压信号的幅值及d轴电流确定定子电阻Rs。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述d轴电压信号的频率值、幅值及d轴电流幅值确定d轴电感参数Ld，包括：
获取幅值不同的d轴电压信号对应的d轴电流极值idmax；
根据d轴电压信号的频率值、幅值和所述d轴电流极值idmax确定d轴电感参数Ld。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当输入的d轴电压信号为两个时，确定所述d轴电感参数Ld包括：
在第一设定角度下，输入频率值ωh1，极值分别为Udh1和Udh2的d轴电压信号；
获取极值为Udh1时的第一d轴电流极值idmax1和极值为Udh2时的第二d轴电流极值idmax2；
根据所述频率值ωh1、所述第一d轴电流极值idmax1和所述第二d轴电流极值idmax2和Udh1与Udh2，确定d轴电感参数Ld。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述q轴电压信号的频率值、幅值及q轴电流幅值确定q轴电感参数Lq，包括：
获取幅值不同的q轴电压信号对应的q轴电流极值iqmax；
根据q轴电压信号的频率值、幅值和所述q轴电流极值iqmax确定q轴电感参数Lq。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当输入的q轴电压信号为两个时，确定所述q轴电感参数Lq包括：
在第二设定角度下输入频率值ωh2，极值分别为Uqh1和Uqh2的q轴电压信号；
获取极值为Uqh1时的第一q轴电流极值iqmax1和极值为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，龙江，徐殿国，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23