一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法技术

本发明专利技术涉及一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，该方法在一个由park，Clarke，Ipark，SVPWM，电流环PID组成的FOC电机控制算法的基础上，利用端点电压还原矢量电压程序模块和磁链辨识程序模块完成磁链辨识。该方法利用电机端点电压还原出实际的合成矢量电压，来避免了死区时间，逆变器管压降等导致实际电压并不完全等于参考电压而导致辨识结果精度不高的问题。致辨识结果精度不高的问题。致辨识结果精度不高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法


[0001]本专利技术涉及电力电子的
，特别是涉及一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]电机由于其可控性强，可靠性高，常用于各种驱动场合。但是由于各个电机性能参数不同，导致针对每款电机都得单独调整其电机控制器的参数，所以电机控制器能自动辨识电机特性参数并以此自动设置控制器参数就非常重要。这其中一个电机特性参数就是电机转子磁链，该参数用于自动设置电机速度环参数。现有磁链辨识技术利用自身输出的参考合成矢量电压(以下简称参考电压)和反馈的电流计算磁链，但由于逆变器管压降，死区时间等因素的存在，参考电压并不完全等于实际的合成矢量电压(以下简称实际电压)，所以，迫切需要一种更加精准的磁链辨识方法。

技术实现思路

[0003]基于此，本专利技术的目的在于提供一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，利用电机端点电压还原出实际的合成矢量电压，来避免了死区时间，逆变器管压降等导致实际电压并不完全等于参考电压而导致辨识结果精度不高的问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，该方法包括以下步骤：
[0005]S10：利用磁链辨识程序模块输出两个恒定值的参考电流I
dref
和I
qref
，其中I
dref
＝0，I
qref
＝电机额定电流*0.3；
[0006]S20：采集电机的三相电流，通过Clarke变换，将电机a，b，c三相变换到α，β两相静止坐标系上，得到电流I
α
和I
β
；
[0007]S30：通过Park变换，将α，β两相静止坐标系变换到随着电机转子转动的d，q旋转坐标系上，使电流I
α
和I
β
变换得到电流I
d
和I
q
；
[0008]S40：将参考电流I
dref
和通过电机反馈回来的实际电流I
d
输入到电流环PID，利用PID算法输出参考电压V
dref
；将参考电流I
qref
和通过电机反馈回来的实际电流I
q
输入到电流环PID，利用PID算法输出参考电压V
qref
；
[0009]S50：通过Ipark变换，将d，q旋转坐标系变换到α，β两相静止坐标系上，使参考电压V
dref
和V
qref
变换得到参考电压V
αref
和V
βref
；
[0010]S60：将参考电压V
αref
和V
βref
输入到SVPWM模块，使参考电压V
αref
和V
βref
转换为电机三相的占空比信号，占空比信号经过逆变器后转换为实际的电压以此控制电机三相端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
；
[0011]S70：将参考电压V
αref
、V
βref
，电机电角度θ以及端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
输入到端点电压还原合成矢量电压程序模块，将端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
还原为实际作用于电机的合成矢量电压V
d
和V
q
；
[0012]S80：将合成矢量电压V
d
和V
q
，以及电机速度w输入到磁链辨识程序模块，计算出磁链
[0013]第二方面，本专利技术还提供了一种装置，包括：
[0014]参考电流输出模块，用于利用磁链辨识程序模块输出两个恒定值的参考电流I
dref
和I
qref
，其中I
dref
＝0，I
qref
＝电机额定电流*0.3；
[0015]三相电流采集模块，用于采集电机的三相电流，通过Clarke变换，将电机a，b，c三相变换到α，β两相静止坐标系上，得到电流I
α
和I
β
；
[0016]Park变换模块，用于通过Park变换，将α，β两相静止坐标系变换到随着电机转子转动的d，q旋转坐标系上，使电流I
α
和I
β
变换得到电流I
d
和I
q
；
[0017]PID计算模块，用于将参考电流I
dref
和通过电机反馈回来的实际电流I
d
输入到电流环PID，利用PID算法输出参考电压V
dref
；将参考电流I
qref
和通过电机反馈回来的实际电流I
q
输入到电流环PID，利用PID算法输出参考电压V
qref
；
[0018]Ipark变换模块，用于通过Ipark变换，将d，q旋转坐标系变换到α，β两相静止坐标系上，使参考电压V
dref
和V
qref
变换得到参考电压V
αref
和V
βref
；
[0019]参考电压转换模块，用于将参考电压V
αref
和V
βref
输入到SVPWM模块，使参考电压V
αref
和v
βref
转换为电机三相的占空比信号，占空比信号经过逆变器后转换为实际的电压以此控制电机三相端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
；
[0020]端点电压还原模块，用于将参考电压V
αref
、V
βref
，电机电角度θ以及端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
输入到端点电压还原合成矢量电压程序模块，将端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
还原为实际作用于电机的合成矢量电压V
d
和V
q
；
[0021]磁链计算模块，用于将合成矢量电压V
d
和V
q
，以及电机速度w输入到磁链辨识程序模块，计算出磁链
[0022]第三方面，本专利技术还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法。
[0023]第四方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S10：利用磁链辨识程序模块输出两个恒定值的参考电流I
dref
和I
qref
，其中I
dref
＝0，I
qref
＝电机额定电流*0.3；S20：采集电机的三相电流，通过Clarke变换，将电机a，b，c三相变换到α，β两相静止坐标系上，得到电流I
α
和I
β
；S30：通过Park变换，将α，β两相静止坐标系变换到随着电机转子转动的d，q旋转坐标系上，使电流I
α
和I
β
变换得到电流I
d
和I
q
；S40：将参考电流I
dref
和通过电机反馈回来的实际电流I
d
输入到电流环PID，利用PID算法输出参考电压V
dref
；将参考电流I
qref
和通过电机反馈回来的实际电流I
q
输入到电流环PID，利用PID算法输出参考电压V
qref
；S50：通过Ipark变换，将d，q旋转坐标系变换到α，β两相静止坐标系上，使参考电压V
dref
和V
qref
变换得到参考电压V
αref
和V
βref
；S60：将参考电压V
αref
和V
βref
输入到SVPWM模块，使参考电压V
αref
和V
βref
转换为电机三相的占空比信号，占空比信号经过逆变器后转换为实际的电压以此控制电机三相端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
；S70：将参考电压V
αref
、V
βref
，电机电角度θ以及端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
输入到端点电压还原合成矢量电压程序模块，将端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
还原为实际作用于电机的合成矢量电压V
d
和V
q
；S80：将合成矢量电压V
d
和V
q
，以及电机速度w输入到磁链辨识程序模块，计算出磁链2.根据权利要求1所述的一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，其特征在于，步骤S20中的Clarke变换公式为：3.根据权利要求1所述的一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，其特征在于，步骤S30中的Park变换公式为：其中θ为通过电机的角度传感器获取的电机电角度。4.根据权利要求1所述的一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，其特征在于，步骤S40中的PID算法的计算公式为：其中Kp和Ki为用户设定的常量参数，e(t)是输入，out是输出，在第一个PID算法中，e(t)＝I
dref
‑
I
d
，out为V
dref
，在第二个PID算法中，e(t)＝I
qref
‑
I
q
，out为V
qref
。5.根据权利要求1所述的一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，
其特征在于，步骤S50中的Ipark变换公式为：6.根据权利要求1所述的一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，其特征在于，步骤S70中的所述端点电压还原合成矢量电压程序模块，将端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
还原为实际作用于电机的合成矢量电压V
d
和V
q
包括以下步骤：S71：根据端点电压V
ag
、V
bg
、V
cg
计算线电压V
ab
、V
bc
、V
ca
，计算公式为：V
ab
＝V

【专利技术属性】
技术研发人员：杨仲秋，田坤淼，杨思远，李家晖，
申请(专利权)人：伯朗特机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：