本发明专利技术公开了一种用于优化电机控制性能的方法及系统，属于电机控制技术领域。本发明专利技术方法包括：在目标电机注入高频信号后，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿；基于目标电机注入的高频信号，确定目标电机的转子位置，基于转子位置通过控制系统，对目标电机进行闭环控制；通过所述电压补偿和闭环控制，优化目标电机的控制性能。本发明专利技术能够用于电机的控制性能优化。电机的控制性能优化。电机的控制性能优化。
【技术实现步骤摘要】
一种用于优化电机控制性能的方法及系统
[0001]本专利技术涉及电机控制
，并且更具体地，涉及一种用于优化电机控制性能的方法及系统。
技术介绍
[0002]具有抑制高频谐波特征的电机本体在电枢绕组排列、定、转子齿轮廓等方面具有一定的特征，如何认知、设计符合控制要求的电机本体是需要解决的关键技术问题。
技术实现思路
[0003]针对上述问题，本专利技术提出了一种用于优化电机控制性能的方法，包括：
[0004]在目标电机注入高频信号后，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿；
[0005]基于目标电机注入的高频信号，确定目标电机的转子位置，基于转子位置通过控制系统，对目标电机进行闭环控制；
[0006]通过所述电压补偿和闭环控制，优化目标电机的控制性能。
[0007]可选的，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿，包括：
[0008]获取目标电机的电气参数，基于所述电气参数建立目标电机的离散预测模型，并根据所述离散预测模型，确定目标电机在零电流区域内的电流极性；
[0009]在向目标电机注入高频信号的情况下，确定影响目标电机的电压误差的影响因素，基于所述影响因素建立目标电机的电压误差模型，并根据所述电压误差模型，确定目标电机在注入高频信号的情况下的电压误差曲线；
[0010]基于所述目标电机在零电流区域内的电流极性和在注入高频信号的情况下的电压误差曲线，确定所述目标电机在注入高频信号的情况下需补偿的电压值，根据所述电压值，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿。
[0011]可选的，基于所述电气参数建立目标电机的离散预测模型，包括：
[0012]对电气参数进行归一化处理，并将归一化处理后的电气参数作为单层神经网络的输入数据，将目标电机电流的预测值作为单层神经网络的输出数据；
[0013]将所述输入数据和输出数据，同时输入至单层神经网络，以梯度下降法进行训练，以获取目标电机的离散预测模型。
[0014]可选的，基于神经网络的自适应性对建立的离散预测模型进行拟合，以提高离散预测模型预测的鲁棒性。
[0015]可选的，影响因素，包括如下中的至少一种：死区时间、导通判断时间、开关管导通压降和寄生电容。
[0016]可选的，方法还包括：对电压误差模型的中基频部分和高频部分进行解耦，以确定电压误差的高频分量表达式，基于所述高频分量表达式，对电压误差模型确定的电压误差曲线进行修正。
[0017]可选的，对目标电机进行闭环控制，包括：
[0018]在目标电机注入高频信号后，以预设的凸优化提取方案对目标电机的故障特征量进行提取；
[0019]基于所提取的故障特征量，并以目标电机的监控预估算法所预估的转速和转子位置为自变量，建立目标函数，若目标函数为凸函数，将所述自变量作为输入值输入所述目标函数，促使目标函数进行求解计算，获取目标函数的实时目标函数值；
[0020]在任意时间单元内的一个目标函数值超出预设阈值时，确定目标电机的监控预估算法在此时预估得到的转子位置，并基于估计得到的转子位置对目标电机的控制系统进行转子位置修正；
[0021]在对目标电机的控制系统进行修正后，以预设的包络线提取方案，获取目标电机两相电流包络线的相位角，并对所述相位角进行滤波处理；
[0022]基于经过滤波处理的相位角确定转子位置，促使控制系统基于转子位置对目标电机进行闭环控制，以提升目标电机运行的稳定性。
[0023]可选的，基于目标函数的Hessian矩阵特征值确定目标函数是否为凸函数。
[0024]可选的，监控估计算法的估计误差设定阈值，并根据目标电机控制系统参数的时变特性对阈值进行修正。
[0025]可选的，获取目标函数的实时目标函数值，包括：通过目标函数实时计算目标电机监控估计算法的运行情况，以得到实时目标函数值。
[0026]可选的，通过排除目标电机中电流采样的滞后和交叉饱和，对位置估计的影响后，对监控估计算法的估计精度进行补偿。
[0027]可选的，预设的包络线提取方案，根据目标电机的峰值保持电路原理建立。
[0028]可选的，以预设的包络线提取方案，获取目标电机两相电流包络线的相位角，包括：以预设的包络线提取方案，提取目标电机高频电流响应中与电机转速相关联的低频分量，针对低频分量确定目标电机两相电流包络线，对两相电流包络线进行归一化处理，确定两相电流包络线的正余弦值，通过反正切函数对正余弦值进行计算，以获取目标电机两相电流包络线的相位角。
[0029]可选的，通过锁相环观测器对相位角进行滤波处理。
[0030]再一方面，本专利技术还提出了一种用于优化电机控制性能的系统，包括：
[0031]第一优化模块，用于在目标电机注入高频信号后，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿；
[0032]第二优化模块，用于基于目标电机注入的高频信号，确定目标电机的转子位置，基于转子位置通过控制系统，对目标电机进行闭环控制；
[0033]第三优化模块，用于通过所述电压补偿和闭环控制，优化目标电机的控制性能。
[0034]可选的，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿，包括：
[0035]获取目标电机的电气参数，基于所述电气参数建立目标电机的离散预测模型，并根据所述离散预测模型，确定目标电机在零电流区域内的电流极性；
[0036]在向目标电机注入高频信号的情况下，确定影响目标电机的电压误差的影响因素，基于所述影响因素建立目标电机的电压误差模型，并根据所述电压误差模型，确定目标电机在注入高频信号的情况下的电压误差曲线；
[0037]基于所述目标电机在零电流区域内的电流极性和在注入高频信号的情况下的电压误差曲线，确定所述目标电机在注入高频信号的情况下需补偿的电压值，根据所述电压值，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿。
[0038]可选的，基于所述电气参数建立目标电机的离散预测模型，包括：
[0039]对电气参数进行归一化处理，并将归一化处理后的电气参数作为单层神经网络的输入数据，将目标电机电流的预测值作为单层神经网络的输出数据；
[0040]将所述输入数据和输出数据，同时输入至单层神经网络，以梯度下降法进行训练，以获取目标电机的离散预测模型。
[0041]可选的，基于神经网络的自适应性对建立的离散预测模型进行拟合，以提高离散预测模型预测的鲁棒性。
[0042]可选的，影响因素，包括如下中的至少一种：死区时间、导通判断时间、开关管导通压降和寄生电容。
[0043]可选的，方法还包括：对电压误差模型的中基频部分和高频部分进行解耦，以确定电压误差的高频分量表达式，基于所述高频分量表达式，对电压误差模型确定的电压误差曲线进行修正。
[0044]可选的，对目标电机进行闭环控制，包括：
[0045]在目标电机注入高频信号后，以预本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于优化电机控制性能的方法，其特征在于，所述方法包括：在目标电机注入高频信号后，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿；基于目标电机注入的高频信号，确定目标电机的转子位置，基于转子位置通过控制系统，对目标电机进行闭环控制；通过所述电压补偿和闭环控制，优化目标电机的控制性能。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿，包括：获取目标电机的电气参数，基于所述电气参数建立目标电机的离散预测模型，并根据所述离散预测模型，确定目标电机在零电流区域内的电流极性；在向目标电机注入高频信号的情况下，确定影响目标电机的电压误差的影响因素，基于所述影响因素建立目标电机的电压误差模型，并根据所述电压误差模型，确定目标电机在注入高频信号的情况下的电压误差曲线；基于所述目标电机在零电流区域内的电流极性和在注入高频信号的情况下的电压误差曲线，确定所述目标电机在注入高频信号的情况下需补偿的电压值，根据所述电压值，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述电气参数建立目标电机的离散预测模型，包括：对电气参数进行归一化处理，并将归一化处理后的电气参数作为单层神经网络的输入数据，将目标电机电流的预测值作为单层神经网络的输出数据；将所述输入数据和输出数据，同时输入至单层神经网络，以梯度下降法进行训练，以获取目标电机的离散预测模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对目标电机进行闭环控制，包括：在目标电机注入高频信号后，以预设的凸优化提取方案对目标电机的故障特征量进行提取；基于所提取的故障特征量，并以目标电机的监控预估算法所预估的转速和转子位置为自变量，建立目标函数，若目标函数为凸函数，将所述自变量作为输入值输入所述目标函数，促使目标函数进行求解计算，获取目标函数的实时目标函数值；在任意时间单元内的一个目标函数值超出预设阈值时，确定目标电机的监控预估算法在此时预估得到的转子位置，并基于估计得到的转子位置对目标电机的控制系统进行转子位置修正；在对目标电机的控制系统进行修正后，以预设的包络线提取方案，获取目标电机两相电流包络线的相位角，并对所述相位角进行滤波处理；基于经过滤波处理的相位角确定转子位置，促使控制系统基于转子位置对目标电机进行闭环控制，以提升目标电机运行的稳定性。5.一种用于优化电机控制性能的系统，其特征在于，所述系统包括：第一优化模块，用于在目标电机注入高频信号后，对在注入高频信号的情况下的目标电机进行电压补偿；第二优化模块，用于基于目标电机注入的高频信号，确定目标电机的转子...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾学辉，周战波，
申请(专利权)人：佛山市尼博微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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