一种永磁同步电机转子位置估算系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机转子位置估算系统及方法，涉及永磁同步电机技术领域，包括电机驱动模块、永磁同步电机的三相定子绕组，电机驱动模块与三相定子绕组连接，用于起动、维持永磁同步电机正常运转，还包括电流采样模块、改进型Luenberger观测器模块；电流采样模块分别与电机驱动模块和三相定子绕组连接，用于采集三相定子绕组的电流，经坐标变换后传递到电机驱动模块；改进型Luenberger观测器模块分别与电流采样模块和电机驱动模块连接，通过小波阈值去噪来降低对Luenberger增益值K选取的噪声干扰，通过一套模糊规则对Luenberger观测器及锁相环中的PI参数进行整定，进而获得精确的转子位置信息，从而提高Luenberger观测器的鲁棒性，为控制系统提供可靠的转子位置和转速信息。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机转子位置估算系统及方法
本专利技术涉及永磁同步电机的
，具体涉及一种永磁同步电机转子位置估算系统与方法。
技术介绍
永磁同步电动机作为调速系统中的主要组成成分，具有效率高、功率密度大、转动惯量小、动态响应快等许多优点，近年来被普遍地应用于工业控制领域，其研究和推广应用受到了广泛关注。在现有的永磁同步电机控制方法中，矢量控制方法因其高精度、高性能、低成本、良好的转矩响应等优点脱颖而出。在传统的永磁同步电机驱动系统中，常使用位置传感器实时检测电机三相绕组转子位置信息，然而位置传感器检测精度低，且会增加系统的成本，影响系统的可靠性，所以无位置传感器控制成为了电机控制领域的一个重要研究方向，使用改进后的Luenberger观测器可以实时获取精确的转子位置信息，使无位置传感器控制系统更加可靠。
技术实现思路
本专利技术提供了一种永磁同步电机转子位置估算系统与方法，以解决现有无位置传感器控制技术中永磁同步电机驱动系统无法实时精确获取转子位置信息的问题。本专利技术提供了一种永磁同步电机转子位置估算系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机转子位置估算系统，包括PI控制模块、电流采样模块、空间矢量脉宽调制模块、电机驱动模块、永磁同步电机的三相定子绕组，所述电机驱动模块分别于空间矢量脉宽调制模块和永磁同步电机的三相定子绕组连接，用于起动、维持永磁同步电机正常运转，其特征在于，还包括改进型Luenberger观测器驱动模块，所述改进型Luenberger观测器驱动模块分别与所述电流采样模块和PI控制模块连接，使用小波去噪单元降低对Luenberger观测器增益K值的确定影响因素较大的噪声，使用模糊参数整定单元用于对Luenberger观测器及锁相环中的PI参数进行整定，从而提高Luenberger观测器的鲁棒性，...

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机转子位置估算系统，包括PI控制模块、电流采样模块、空间矢量脉宽调制模块、电机驱动模块、永磁同步电机的三相定子绕组，所述电机驱动模块分别于空间矢量脉宽调制模块和永磁同步电机的三相定子绕组连接，用于起动、维持永磁同步电机正常运转，其特征在于，还包括改进型Luenberger观测器驱动模块，所述改进型Luenberger观测器驱动模块分别与所述电流采样模块和PI控制模块连接，使用小波去噪单元降低对Luenberger观测器增益K值的确定影响因素较大的噪声，使用模糊参数整定单元用于对Luenberger观测器及锁相环中的PI参数进行整定，从而提高Luenberger观测器的鲁棒性，为控制系统提供可靠的转子位置和转速信息。


2.如权利要求1所述的永磁同步电机转子位置估算系统，其特征在于，所述改进型Luenberger观测器驱动模块包括：位置计算单元、转速计算单元、小波去噪单元、模糊参数整定单元；所述位置计算单元与坐标变换单元连接，用于将iα、iβ和转子位置结合并变换到两相旋转坐标系下；所述转速计算单元与坐标变换单元连接，用于获得永磁同步电机的位置信息；所述小波去噪单元用于降低对Luenberger观测器增益K值的确定影响因素较大的噪声；所述模糊参数整定单元用于对Luenberger观测器及锁相环中的PI参数进行整定。


3.如权利要求1所述的永磁同步电机转子位置估算系统，其特征在于，所述电流PI控制模块包括：转速环PI调节器、电流环PI调节器；所述转速环PI调节器与所述改进型Luenberger观测器驱动模块中的位置估算单元相连，用于计算给定转速与反馈转速的差值，通过转速环PI调节器产生转矩电流分量，即交轴参考电流iqref；所述电流环PI调节器与空间矢量脉宽调制模块连接，用于控制iq跟踪iqref、id跟踪idref，获得电压分量ud、uq。


4.一种永磁同步电机转子位置估算方法，其特征在于，在传统Luenberger观测器的基础上，增加小波阈值去噪功能，采用模糊PI控制器对锁相环进行改进，改进后的Luenberger观测器可以获得更加精确的永磁同步电机转子速度ωe和转子位置


5.如权利要求4所述的永磁同步电机转子位置估算方法，其特征在于，小波阈值去噪功能具体步骤为：
步骤一：定义一个原始线性信号：
f(t)＝x1φ2，0(t)+x2φ2，1(t)+x3φ2，2(t)+x4φ2，3(t)
其中，φj，k(t)＝φ(2jt-k)，k＝0，1，…，2j-1。称φ(t)为尺度函数，意味着一个函数f(t)可以用一个尺度函数φj，k(t)的伸缩以及平移的线性组合表示。其中，j称为尺度，1/2j称为分辨率。如果此时将f(t)看成最高级别的分解的话，那么其上一级的分解就可以用g(t)＝a1，0φ1，0(t)+a1，1φ1，1(t)表示，不难发现，根据平均值求解得到的g(t)≠f(t)，即丢失了一些细节信息，我们需要另外一个函数来描述这样的信息，该函数称为小波函数。与尺度函数类似，小波函数定义如下
ψj，k(t)＝ψ(2jt-k)k＝0，1，…，2j-1
则



将上述进行多分辨率表示，原始信号为：
f(t)＝x1φ2，0(t)+x2φ2，1(t)+x3φ2，2(t)+x4φ2，3(t)
＝a1，0φ1，0(t)+a1，1φ1，1(t)+d1，0ψ1，0(t)+d1，1ψ1，1(t)
＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆腾飞，魏海峰，张懿，王浩陈，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32