【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，属于电气传动领域。
技术介绍
1、永磁同步电机作为交流电机由于其结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、功率密度高、运行可靠、维护方便等一系列优点脱颖而出，被广泛应用于工业生产、电动汽车、航空航天、风力发电等领域。为了克服使用位置传感器给系统带来的影响，无位置传感器控制策略逐渐代替了位置传感器的使用，其中，滑模观测器由于其鲁棒性强、对系统参数变化和外部干扰不敏感、易于实现等优点，得到了广泛的应用。
2、在实际应用中，低载波比工况下滑模观测器依旧存在许多误差，包括：
3、(1)离散化误差问题，传统方法通常先在连续域下对位置观测器进行设计，然后离散化观测器，在低载波比工况下传统离散化方法会造成估计位置误差；
4、(2)滑模观测器本身存在的误差，准滑模运动会造成估计位置误差；
5、(3)传统锁相环造成的误差，经过滑模观测器得到反电动势之后，通常结合锁相环来得到估计转子位置和速度信息。
6、传统锁相环控制方法简单、响应速度较快，在恒速运行过程中可以得到较为准确平滑的转子位置和速度信息，但是当电机处于加减速过程中，即使可以准确的估计转速，但转子位置仍然存在滞后误差，误差随着加速度的增大而增大。
7、为了消除低载波比工况下滑模观测器的离散化误差，文献《discrete-time smobased sensorless control of csc-fed pmsm drives with low switching freq
8、为了减小传统锁相环在动态过程中产生的估计位置误差，文献《adaptive pll-based sensorless control for improved dynamics of high-speed pmsm》提出一种自适应正交锁相环(aqpll)，实时调整电机加速期间的带宽，达到减少系统动态误差，提高动态性能的目的。但是没有考虑离散化误差和准滑模运动造成的估计位置误差问题。
9、因此，有必要对永磁同步电机无位置传感器控制方法进行更为深入的研究，以解决解决传统滑模观测器的离散化误差、准滑模运动造成的误差以及传统锁相环造成的动态误差问题。
技术实现思路
1、为了克服上述问题，本专利技术人进行了深入研究，设计出一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，包括以下步骤：
2、s1、构建离散滑模观测器；
3、s2、基于离散滑模观测器，获取反电动势；
4、s3、对反电动势进行相位补偿；
5、s4、采用基于磁链补偿的锁相环对补偿后的反电动势进行锁相，获得转子速度和转子位置；
6、s5、根据转子速度和转子位置，获得逆变器的驱动控制信号，进而控制电机。
7、在一个优选的实施方式中，s1中，所述离散滑模观测器表示为：
8、
9、其中，a、b、c为系数参量，为观测定子电流，us为测量的电压矢量，lsmo为滑模系数，z为开关函数，上标k表示第k个采样时刻。
10、在一个优选的实施方式中，系数参量设置为:
11、
12、
13、
14、其中，tsc表示采样步长，rs表示定子电阻，l表示电感。
15、在一个优选的实施方式中，所述滑模系数lsmo设置为：
16、
17、其中，kg为大于0且小于1的整定参数。
18、开关函数z设置为：
19、
20、其中，z0为电流误差边界值，设置为：
21、
22、ψf表示电机磁链，ωe表示转子速度，fs表示采样频率,kz为大于1的整定参数。
23、在一个优选的实施方式中，s2中，所述反电动势表示为：
24、
25、其中，ek表示反电动势，表示第k个采样时刻的电流误差，j表示复数的虚部，ωe表示转子速度。
26、在一个优选的实施方式中，s3中，相位补偿后的反电动势表示为：
27、
28、其中，为相位补偿后的反电动势。
29、在一个优选的实施方式中，s4中，所述基于磁链补偿的锁相环表示为：
30、
31、
32、其中，表示锁相环得到的估计转子速度，表示锁相环得到的估计转子位置，h为锁相环参数，ψf是电机磁链，δψf是磁链补偿项，ed为相位补偿后的反电动势在d轴上的投影，eq为相位补偿后的反电动势在q轴上的投影，s表示laplace算子。
33、在一个优选的实施方式中，磁链补偿项δψf可以由ed经过pi控制器获得，表示为：
34、
35、其中，kp、ki为pi控制器参数，s为laplace算子。
36、本专利技术还提供了一种电子设备，包括：
37、至少一个处理器；以及
38、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述中任一项所述的方法。
39、本专利技术还提供了一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述任一项所述的方法。
40、本专利技术所具有的有益效果包括：
41、(1)本专利技术的方法不仅能消除准滑模运动造成的误差、提高滑模观测器在低载波比工况下的位置估计精度，而且结构简单，计算量小；
42、(2)与传统滑模观测器结合传统锁相环相比，本专利技术在保留类似稳态性能的同时抑制加减速过程中的转子位置估计误差。
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1.一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
9.一种电子设备，包括：
10.一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。
【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，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨海涛，许奥洋，张永昌，王泽庭，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：
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