一种永磁同步电机无位置传感器控制转子位置角补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机无位置传感器控制角度补偿方法。建立基于αβ两相静止坐标系下的永磁同步电机电压模型，根据基于αβ两相静止坐标系下的永磁同步电机电压模型构建滑模观测器；利用αβ两相静止坐标系下的定子电流和定子电压输入到滑模观测器中迭代输出α、β轴电流误差开关信号，根据α、β轴电流误差开关信号获得观测α、β轴的反电动势的估计值，进而再处理获得转子位置角的估计值；构建估计的γδ旋转坐标系，在γδ旋转坐标系下处理对转子位置角的估计值进行补偿。本发明专利技术方法能有效解决电机处于高速区时估计角度误差导致的控制性能下降的问题，提高转子位置角估计精度。估计精度。估计精度。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机无位置传感器控制转子位置角补偿方法


[0001]本专利技术涉及一种永磁同步电机控制方法，特别是涉及一种永磁同步电机无位置传感器控制转子位置角补偿方法。

技术介绍

[0002]永磁同步电机具有功率密度高、结构简单，转动惯量小等特点，所以在航天航空、轨道交通、数控机床等领域都有着比较广泛的应用。
[0003]永磁同步电机安装位置传感器会增加电机系统的体积，而且在一些超高速永磁同步电机上难以使用机械式位置传感器，因此近年来永磁同步电机无位置传感器控制技术成为研究的热点。永磁同步电机无位置传感器控制方法仅需对电流、电压信号进行采样，通过相应算法就可以计算出转子位置和转速信息，但是在高速下载波比变低，电机由于多种因素导致估计的转子位置信息与实际转子位置信息之间存在相位误差，这对转子位置估计精度影响很大。
[0004]为了对电机进行精确地控制，需要对电机的转子位置进行实时获取，低速下最为精确的获取方式是采用位置传感器对位置信号进行采样，常用的位置传感器一般有光电编码器和旋转变压器。但是安装位置传感器会增加电机系统的体积，在有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机无位置传感器控制角度补偿方法，其特征在于，方法包括以下步骤：步骤一，基于滑模观测器进行实时的转子位置角的估计：首先，将采集到的abc三相定子电流i
a
、i
b
和i
c
，i
a
、i
b
和i
c
分别表示abc三相静止坐标系下a轴、b轴、c轴的定子电流，通过坐标变换由abc三相静止坐标系转化到αβ两相静止坐标系，从而得到αβ两相静止坐标系下的定子电流i
α
和i
β
，i
α
、i
β
分别表示αβ两相静止坐标系下α轴和β轴的定子电流；接着，建立基于αβ两相静止坐标系下的永磁同步电机电压模型，根据基于αβ两相静止坐标系下的永磁同步电机电压模型构建滑模观测器；然后，利用αβ两相静止坐标系下的定子电流i
α
、i
β
和定子电压u
α
、u
β
输入到滑模观测器中迭代输出α、β轴电流误差开关信号z
α
、z
β
，u
α
、u
β
分别表示αβ两相静止坐标系下α轴和β轴的定子电压，由在旋转坐标系上的电流环的输出量变换至两相静止坐标系获得；最后，根据α、β轴电流误差开关信号z
α
、z
β
获得观测α、β轴的反电动势的估计值和进而再处理获得转子位置角的估计值θ；步骤二，基于滑模观测得到的转子位置角的估计值θ构建一个估计的γδ旋转坐标系，γδ旋转坐标系的γ轴对应永磁同步电机实际的d轴，δ轴对应永磁同步电机实际的q轴；在γδ旋转坐标系下处理对转子位置角的估计值θ进行补偿。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制角度补偿方法，其特征在于：所述步骤一中，所述的变换矩阵M
abc/αβ
具体表达式如下：3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制角度补偿方法，其特征在于：所述步骤一中，所述的滑模观测器如下：式中，分别为定子电流i
α
、i
β
的估计值；z
α
、z
β
分别为α、β轴电流误差开关信号；α、β轴电流误差开关信号z
α
、z
β
分别表示为：式中，k
s
为滑模增益，sign为符号函数；将α、β轴电流误差开关信号z
α
、z
β
经过离散化低通滤波器后得到αβ两相静止坐标系下α轴和β轴的反电动势的估计值和
式中，s为复频域中的复参变量，ω
c
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：史婷娜，汤帅鹏，林治臣，张振，曹彦飞，王志强，
申请(专利权)人：浙江大学先进电气装备创新中心，
类型：发明
国别省市：