高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法技术方案

高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法，涉及电机控制技术领域。本发明专利技术是为了解决在电机参数辨识领域，采用逆变器非线性补偿的方式来改善参数辨识精度时，无法准确补偿逆变器非线性电压，进而导致参数辨识精度低的问题。本发明专利技术在小电流区域注入环流，使所有的相电流远离逆变器非线性小电流区域，进而避免了小电流区域逆变器非线性电压误差的影响；在大电流区域，静止状态下，电机d、q、x、y轴的电压误差均为常数，通过不同电流注入状态的差分，消除了与逆变器非线性电压误差饱和值有关的电压误差。综上，通过特殊的环流注入方式和不同注入状态的差分，完全消除了逆变器非线性电压误差影响，保证了小阻感辨识中的电压准确性。压准确性。压准确性。

【技术实现步骤摘要】
高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法


[0001]本专利技术属于电机控制


技术介绍

[0002]高速双三相永磁同步电机驱动系统电流控制的稳定性和位置观测的精度依赖于电机电阻电感参数，对精确辨识高速双三相永磁同步电机阻感参数具有重要意义。高速双三相永磁同步电机与常速三相永磁同步电机相比，电阻和电感参数辨识的难度更高，其原因有二：
[0003]1.受到额定电压和线负荷的约束，高速电机的绕组匝数少、电流大、线匝截面积大，电机的阻感参数小；
[0004]2.双三相电机控制不仅需要基波平面的阻感参数还需要谐波平面的阻感参数，而谐波平面的是定子绕组漏感，其数值比基波平面电感更小。
[0005]因此，高速双三相永磁同步电机的阻感参数辨识是小阻感参数的辨识问题。小阻感参数辨识的准确性主要受到电压准确性的约束，逆变器非线性电压误差尤其是小电流区域的逆变器非线性电压误差严重影响小阻感参数辨识方法的可行性和精度。
[0006]在电机参数辨识领域，现有的大部分方案都是通过补偿逆变器非线性以达到改善参数辨识精度的目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法，其特征在于，具体方法为：步骤一：构建基于比例
‑
积分
‑
谐振电流控制器的双三相永磁同步电机的四维电流矢量控制结构，并将该四维电流矢量控制结构作为高速双三相永磁同步电机驱动系统的电流控制器；步骤二：在d轴和q轴的指令电流均为0时，向所述高速双三相永磁同步电机驱动系统中注入环流矢量角度为0的阶梯环流，遍历该阶梯环流的每个环流值，并分别记录在每个环流值下反馈电流达到稳定时高速双三相永磁同步电机的d轴、q轴、x轴和y轴指令电压以及六相反馈电流，依次对d轴、q轴、x轴和y轴指令电压进行旋转坐标逆变换和矢量空间解耦逆变换，获得自然坐标系下的六相指令电压，利用最后一阶环流对应的六相指令电压和六相反馈电流计算逆变器非线性电压误差饱和值，利用该逆变器非线性电压误差饱和值及记录的各阶环流值对应的d轴、q轴、x轴和y轴指令电压和六相反馈电流获得非线性电压误差的特征电流I
cri
；步骤三：在d轴和q轴的指令电流均为0时，向所述高速双三相永磁同步电机驱动系统中注入环流幅值为环流矢量角度为γ1的直流环流，记录反馈电流达到稳定时高速双三相永磁同步电机的d轴、q轴、x轴和y轴指令电压以及d轴、q轴、x轴和y轴反馈电流，并作为基础状态数据集，然后分别执步骤四、步骤五和步骤六；步骤四：在d轴和q轴的指令电流及注入环流矢量角度不变的情况下，在步骤三所述直流环流上叠加正弦指令电流，且该正弦指令电流的幅值I
HF
满足记录反馈电流达到稳定时高速双三相永磁同步电机的x轴指令电压和x轴反馈电流，将该x轴指令电压和x轴反馈电流与基础状态数据集中对应的数据作差，将获得的差值输入至参数求解器中，获得高速双三相永磁同步电机的x轴电感L
x
；步骤五：在向所述高速双三相永磁同步电机驱动系统中注入所述直流环流的同时还向d轴注入正弦指令电流，且该正弦指令电流的幅值I
HF
满足记录反馈电流达到稳定时高速双三相永磁同步电机的d轴指令电压和d轴反馈电流，将该d轴指令电压和d轴反馈电流与基础状态数据集中对应的数据作差，将获得的差值输入至参数求解器中，获得高速双三相永磁同步电机的d轴电感L
d
和定子电阻R
s
；步骤六：在向所述高速双三相永磁同步电机驱动系统中注入所述直流环流的同时还向q轴注入正弦指令电流，且该正弦指令电流的幅值I
HF
满足记录反馈电流达到稳定时高速双三相永磁同步电机的q轴指令电压和q轴反馈电流，将该q轴指令电压和q轴反馈电流与基础状态数据集中对应的数据作差，将获得的差值输入至参数求解器中，获得高速双三相永磁同步电机的q轴电感L
q
；所述参数求解器包括二阶广义积分器、正交信号发生器和递归最小二乘环节，所述二阶广义积分器用于对输入信号进行滤波，正交信号发生器用于对输入信号进行微分及滤波，递归最小二乘环节对滤波后的输入信号和输入信号的微分结果进行最小二乘，获得参数求解器的输出。2.根据权利要求1所述的高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法，其特征在于，所述四维电流矢量控制结构的控制流程如下：
对高速双三相永磁同步电机的六相指令电流进行矢量空间解耦变换，获得α轴和β轴指令电流，对α轴和β轴指令电流进行旋转坐标变换获得d轴和q轴指令电流，利用高速双三相永磁同步电机驱动系统的环流指令幅值和环流矢量角度分别计算获得x轴和y轴指令电流，分别将d轴、q轴、x轴和y轴的指令电流与对应的反馈电流之差通过比例
‑
积分
‑
谐振电流控制器获得d轴、q轴、x轴和y轴的指令电压，依次对d轴、q轴、x轴和y轴的指令电压进行矢量空间解耦逆变换、旋转坐标变换和零序注入调制，获得逆变器的开关信号，将所述开关信号施加在高速双三相永磁同步电机驱动系统的逆变器中实现高速双三相永磁同步电机的四维电流矢量控制。3.根据权利要求2所述的高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法，其特征在于，所述利用高速双三相永磁同步电机驱动系统的环流指令幅值和环流矢量角度分别计算获得x轴和y轴指令电流的具体方法为：其中，和分别为x轴和y轴指令电流，为高速双三相永磁同步电机驱动系统的环流指令幅值，γ为环流矢量角度。4.根据权利要求2或3所述的高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法，其特征在于，比例
‑
积分
‑
谐振电流控制器的传递函数PIR(z)表达式如下：其中，z为传递函数PIR(z)的复变量，K
P<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨贵杰，鲁光旭，苏健勇，钟本诚，王帅，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：