本发明专利技术涉及一种基于电流注入的电阻辨识方法及装置，该方法根据设定的d轴参考电流获取d轴参考电压，配合d轴实际电流使用最小二乘法计算电阻，避免电压注入导致过流，且最小二乘法提高精度。本发明专利技术所述的一种基于电流注入的电阻辨识方法及装置具有电流安全可控，辨识精度高的优点。精度高的优点。精度高的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电流注入的电阻辨识方法及装置
[0001]本专利技术涉及电力电子的
，特别是涉及一种基于电流注入的电阻辨识方法及装置。
技术介绍
[0002]永磁同步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。其中一个电机特性参数就是电机电阻，其可用于计算电流环PID参数，避免人工调节。现有技术使用电压注入，根据反馈电流计算电阻，但电压注入导致电流不可控，容易导致过流甚至烧坏电机或控制器，所以，迫切需要一种更加可控且简单，且辨识精度高的电阻辨识方法。
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电流注入的电阻辨识方法及装置，根据设定的d轴参考电流获取d轴参考电压，配合d轴实际电流使用最小二乘法计算电阻，避免电压注入导致过流，且最小二乘法提高精度，具有电流安全可控，辨识精度高的优点。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种基于电流注入的电阻辨识方法，该方法包括以下步骤：
[0005]S11：采集电机的三相电流，将电机a,b,c三相电流Ia、Ib和Ic变换获得d轴实际电流Id；
[0006]S12：设定参考电流Idref＝Idref+Iinc，并增加计数值C＝C+1，其中，Iinc为电流递增间隔值；
[0007]S20：将参考电流Idref和d轴实际电流Id换算成d轴参考电压Vdref；
[0008]S30：对间隔获取的d轴实际电流Id使用变形的方差公式计算获得电流方差Va；
[0009]S40：判断电流方差Va是否小于判断阈值Vth，如果否，则返回步骤S30；
[0010]S50：如果电流方差Va小于判断阈值Vth，对d轴实际电流Id采样保存进电流向量Cu，对d轴参考电压Vdref采样保存进电压向量Vol；
[0011]S60：判断计数值C大于或等于总采样次数CT，如果否，则返回步骤S11；
[0012]S70：如果计数值C大于或等于总采样次数CT，则根据获取电流向量Cu和电压向量Vol计算电阻。
[0013]进一步地，步骤S11还包括如下步骤：
[0014]S11a：采集电机的三相电流，将电机a,b,c三相电流Ia、Ib和Ic变换到α，β两相静止坐标系上,得到α轴实际电流Iα和β轴实际电流Iβ；
[0015]S11b：将α轴实际电流Iα变换到随着电机转子转动的d，q旋转坐标系，获得d轴实际电流Id；将β轴实际电流Iβ变换到随着电机转子转动的d，q旋转坐标系，获得q轴实际电流Iq。
[0016]步骤S70还包括如下步骤：
[0017]S71：将电流向量Cu放入电流矩阵H的第一列，其中，电流向量Cu的第二列全为1，得到电流矩阵H；
[0018]S72：将电压向量Vol放入电压矩阵Y，得到电压矩阵Y；
[0019]S73：利用电流矩阵H和电压矩阵Y计算临时变量t公式，获得res＝t(1)为电阻值，VolErr＝t(2)为静态电压误差。
[0020]进一步地，在步骤S30中使用的方差公式为：
[0021]Va＝[(I1‑
I
dref
)2+
…
+(I
l
‑
I
dref
)2]/L
[0022]其中，L为滑动窗口长度。
[0023]进一步地，在步骤S73中使用的临时变量t公式为：
[0024]t＝inv(H
′
*H)*H
′
*Y。
[0025]第二方面，本专利技术还提供了一种基于电流注入的电阻辨识装置，包括：
[0026]第一电流获取模块，用于采集电机的三相电流，将电机a,b,c三相电流Ia、Ib和Ic变换获得d轴实际电流Id；
[0027]第一电流设定模块，用于设定参考电流Idref＝Idref+Iinc，并增加计数值C＝C+1；
[0028]第一电压获取模块，用于将参考电流Idref和d轴实际电流Id换算成d轴参考电压Vdref；
[0029]第一计算模块，用于间隔获取的d轴实际电流Id，使用变形的方差公式计算获得方差Va；
[0030]第一判断模块，用于断电流方差Va是否小于判断阈值Vth；
[0031]第一向量采集模块，用于对d轴实际电流Id采样保存进电流向量Cu，对d轴参考电压Vdref采样保存进电压向量Vol；
[0032]第二判断模块，用于判断计数值C是否大于或等于总采样次数CT；
[0033]第二计算模块，用于根据获取电流向量Cu和电压向量Vol计算电阻。
[0034]进一步地，所述d轴电流获取模块还包括：
[0035]第一电流获取子模块，用于采集电机的三相电流，将电机a,b,c三相电流Ia、Ib和Ic变换到α，β两相静止坐标系上,得到α轴实际电流Iα和β轴实际电流Iβ；
[0036]第二电流获取子模块，用于将α轴实际电流Iα和β轴实际电流Iβ变换到随着电机转子转动的d，q旋转坐标系，获得d轴实际电流Id和q轴实际电流Iq。
[0037]进一步地，所述电阻计算模块还包括：
[0038]第一矩阵获取子模块，用于将电流向量Cu放入电流矩阵H的第一列，其中，电流向量Cu的第二列全为1，得到电流矩阵H；
[0039]第二矩阵获取子模块，用于将电压向量Vol放入电压矩阵Y，得到电压矩阵Y；
[0040]第一计算子模块，用于利用电流矩阵H和电压矩阵Y计算临时变量t公式，获得res＝t(1)为电阻值，VolErr＝t(2)为静态电压误差。
[0041]进一步地，所述第一电流设定模块在初始化过程中被输入参数包括电流递增间隔Iinc；
[0042]所述第二判断模块在初始化过程中被输入参数包括总采样次数CT。
[0043]进一步地，所述第一计算模块在初始化过程中被输入参数包括滑动窗口长度L；
[0044]所述第一判断模块在初始化过程中被输入参数包括电流稳定状态的判断阈值Vth。
[0045]本专利技术提供的一种一种基于电流注入的电阻辨识方法及装置，具有以下有益效果：
[0046]1、通过设定参考电流Idref，在每一次执行时，根据人工进行设定的总采样数CT以及电流递增间隔值Iinc有限的间隔增加参考电流Idref，使电流安全可控，避免发生过流现象，对电机发生损坏。
[0047]2、根据采样得到的电流矩阵H和电压矩阵Y采用最小二乘法进行电阻计算，提高辨识的精度，增强抗噪声能力，同时避免静态电压误差的影响。
[0048]3、通过在初始化阶段用户可自行设置多种参数，使整个电阻辨识过程可控，满足用户不同的辨识需求。
附图说明
[0049]图1为本专利技术实施例的基于电流注入的电阻辨识的步骤流程示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电流注入的电阻辨识方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S11：采集电机的三相电流，将电机a,b,c三相电流Ia、Ib和Ic变换获得d轴实际电流Id；S12：设定参考电流Idref＝Idref+Iinc，并增加计数值C＝C+1，其中，Iinc为电流递增间隔值；S20：将参考电流Idref和d轴实际电流Id换算成d轴参考电压Vdref；S30：对间隔获取的d轴实际电流Id使用变形的方差公式计算获得电流方差Va；S40：判断电流方差Va是否小于判断阈值Vth，如果否，则返回步骤S30；S50：如果电流方差Va小于判断阈值Vth，对d轴实际电流Id采样保存进电流向量Cu，对d轴参考电压Vdref采样保存进电压向量Vol；S60：判断计数值C大于或等于总采样次数CT，如果否，则返回步骤S11；S70：如果计数值C大于或等于总采样次数CT，则根据获取电流向量Cu和电压向量Vol计算电阻。2.根据权利要求1所述的一种基于电流注入的电阻辨识方法，其特征在于，步骤S11还包括如下步骤：S11a：采集电机的三相电流，将电机a,b,c三相电流Ia、Ib和Ic变换到α，β两相静止坐标系上,得到α轴实际电流Iα和β轴实际电流Iβ；S11b：将α轴实际电流Iα变换到随着电机转子转动的d，q旋转坐标系，获得d轴实际电流Id；将β轴实际电流Iβ变换到随着电机转子转动的d，q旋转坐标系，获得q轴实际电流Iq。3.根据权利要求1所述的一种基于电流注入的电阻辨识方法，其特征在于，步骤S70还包括如下步骤：S71：将电流向量Cu放入电流矩阵H的第一列，其中，电流向量Cu的第二列全为1，得到电流矩阵H；S72：将电压向量Vol放入电压矩阵Y，得到电压矩阵Y；S73：利用电流矩阵H和电压矩阵Y计算临时变量t公式，获得res＝t(1)为电阻值，VolErr＝t(2)为静态电压误差。4.根据权利要求1所述的一种基于电流注入的电阻辨识方法，其特征在于，在步骤S30中使用的方差公式为：Va＝[(I1‑
I
dref
)2+
…
+(I
l
‑
I
dref
)2]/L其中，L为滑动窗口长度。5.根据权利要求3所述的一种基于电流注入的电阻辨识方法，其特征在于，在步骤S73中使用的临时变量t公式为：t＝inv(H
【专利技术属性】
技术研发人员：杨仲秋，
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：
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