【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机控制，具体的说，是一种永磁同步电机无位置传感器控制方法。
技术介绍
1、对永磁同步电机电机无位置传感器控制而言，对电机转子的转速和位置信息进行实时估计是实现无位置传感器控制的前提，同时，转速与位置信息的估计精度直接影响无传感器控制的效果，如果估计精度欠佳，则电机转速波动变大，运行不平稳，从而带来噪声、振动等一系列问题，严重时甚至造成失步停机。目前，主流的无位置传感器控制方法主要包括高频信号注入法、扩展反电动势法、模型参考自适应法、磁链观测器法等。由于磁链观测器法可适用于更宽的电机转速范围，因而在业界受到了广泛的重视。然而，传统的磁链观测器方法需要通过对反电动势进行积分以估计转子磁链，该积分环节的使用使得磁链观测器存在严重的初值误差问题和直流偏置误差问题，引起转子磁链持续偏移直至饱和，使得转子转速及位置估计错误，并造成电机停机。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，用于解决现有技术中磁链观测器存在初值误差问题和直流偏置误差问题，导致转子转速及位置估计错误，并造成电机停机的问题。
2、本专利技术通过下述技术方案解决上述问题：
3、一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，包括：
4、步骤s10、构造新型磁链观测器，估计电机的转子磁链；
5、步骤s20、计算转子磁链的有效磁链，估计归一化的有效磁链；
6、步骤s30、基于归一化的有效磁链，采用锁相环对电机转子的转速和位置进
7、步骤s40、将获得的电角频率估计值反馈至电机的速度环；速度环计算电角频率命令值与估计值之间的误差，利用pi调节器获取转矩的命令值τ*；τ*通过最大力矩控制方法获取电机d、q轴电流的命令值对电机采样获取的三相电流iu、iv、iw进行clarke变换，得到α、β轴电流iα、iβ；
8、将获得的电角度估计值输入至park变换模块，获取d-q坐标系下的电流估计值并反馈至电流环；电流环分别求取电流命令值与电流估计值之间的差值，通过pi调节器获取d-q坐标系下的电压ud、uq；对ud、uq进行反park变换获取α-β坐标系下的控制电压uα、uβ；uα、uβ输入至svpwm模块，得到当前时刻三相的占空比值，使用占空比值控制三相逆变器，实现永磁同步电机的驱动。
9、所述步骤s10具体包括：
10、步骤s11、设永磁同步电机两相静止α-β坐标系下基于电压模型估计的α、β轴的转子磁链为：
11、
12、其中，uα、uβ为定子电压；iα、iβ为定子电流；rs为相电阻；uα-c、uβ-c为电压补偿量，用于消除磁链估计的初值误差和直流偏置误差；
13、步骤s12、两相同步旋转d-q坐标系下，基于电流模型估计的d、q轴的转子磁链为：其中，ld、lq分别表示d、q轴电感；分别表示d、q轴电流的估计值；ke为反电动势系数；
14、步骤s13、对α-β坐标系下基于电压模型的转子磁链进行park变换，获取d-q坐标系下基于电压模型估计的d、q轴的转子磁链
15、步骤s14、计算d-q坐标系下，电流模型的转子磁链与电压模型的转子磁链之间的误差：其中，δψd、δψq分别表示d、q轴的磁链误差；
16、步骤s15、对δψd、δψq进行比例调节，获取d-q坐标系下的d、q轴的电压补偿量ud-c、uq-c：其中，为比例系数；
17、ud-c、uq-c通过反park变换，得到α、β轴的电压补偿量uα-c、uβ-c：
18、将uα-c、uβ-c带入式(1)，从而实现磁链估计的初值误差和直流偏置误差的修正。
19、所述步骤s15中获取d-q坐标系下的d、q轴的电压补偿量ud-c、uq-c的方法还可以是：其中，分别为比例系数与积分系数；s为拉普拉斯算子。
20、所述步骤s20具体包括：
21、步骤s21、计算α、β轴的有效磁链
22、步骤s22、计算有效磁链矢量的幅值mψ：
23、
24、步骤s23、利用mψ，获取α、β轴归一化的有效磁链
25、
26、所述步骤s30具体包括：基于α、β轴归一化的有效磁链采用锁相环对电机转子的转速和位置进行估计，锁相环首先采样pi调节器获取电机电角频率估计值再通过积分得到电角度估计值具体地：
27、锁相环的控制偏差δθ为：
28、
29、锁相环的闭环传递函数h(s)为：
30、
31、将锁相环的控制偏差△θ作为锁相环的输入，通过闭环传递函数h(s)作用后，得到的是电角度估计值电角频率估计值由pi调节器输出。
32、电角频率估计值与电机转速估计值的关系为：
33、
34、其中，pn为电机极对数，的单位是rad/s，的单位是rpm，方便外部使用电机转速。
35、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
36、本专利技术设计了一种新型的磁链观测器，采用磁链的电流模型与电压模型相互校正，从而解决现有磁链观测器所存在的初值误差问题和直流偏置误差问题，进而提升电机转子的转速及位置的估计精度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，包括：
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方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，所述步骤S15中获取d-q坐标系下的d、q轴的电压补偿量ud-c、uq-c的方法替换为：其中，分别为比例系数与积分系数；s为拉普拉斯算子。
4.根据权利要求2或3所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：基于α、β轴归一化的有效磁链采用锁相环对电机转子的转速和位置进行估计，锁相环首先采样PI调节器获取电机电角频率估计值再通过积分得到电角度估计值具体地：
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，包括：
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方法，其特征在于，所述步骤s10具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，所述步骤s15中获取d-q坐标系下的d、q轴的电压补偿量ud-c、uq-c的方法替换为：其中，分别为比例系数与积分系数；s为拉普...
【专利技术属性】
技术研发人员：任明艺，陈跃，朱绯，许德海，潘军，王声纲，李昱兵，
申请(专利权)人：四川奥库科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。