【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，属于电机驱动控制。
技术介绍
1、离线辨识一般是在电机工作前进行的电机参数的测量校验。辨识出的电机参数可以用于电机控制参数的离线自整定或者作为电机的无传感器控制算法模型中的电机参量使用。目前广泛采用的电机参数辨识方法有利用直流伏安法辨识定子电阻，利用电压积分法辨识电感参数，利用原动机反拖的方式辨识转子磁链，这些简易辨识方法，要求极高的电流采样精度，因为采样过程引入的误差对辨识结果影响很大，此外原动机反拖方式辨识转子磁链增加了辨识的附加装置，导致辨识操作复杂难度大。因此有必要开展一种可靠的操作方便的适用于电机未配备位置传感器的情况下的电机参数的离线辨识方法研究。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，该方法可在不增加附加装置的情况下，针对无位置传感器的永磁同步电机，辨识其电阻、电感、磁链及电机转子的初始位置。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、本专利技术公开了一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，包含以下步骤：
4、向电机注入激励信号，得到电机的电阻和电感参数；
5、根据所述电机的电阻和电感参数，离线自整定辨识得到电机的电流环控制参数；
6、电机从静止开始加速，直到电机转速达到稳定状态；
7、逐步修正转子位置，直到修正后的转子位置与实际电子转子位置之间的
8、电机减速至静止，向电机的直轴输入方波电压，检测两相定子电流，计算电流差值；
9、根据所述电流差值，离线辨识电机的转子初始位置。
10、进一步地，在上述辨识方法中，所述向电机注入高频激励信号，得到电机的电阻和电感参数，具体为：
11、注入电压幅值为uh电频率为fh1的高频激励信号表达式为：
12、
13、采集电机的三相电流ia1,ib1,ic1并经过clark变换得到两相静止坐标系下的电流iα1,iβ1；
14、注入电压幅值为uh电频率为fh2的高频激励信号表达式为：
15、
16、采集电机的三相电流ia2,ib2,ic2并经过clark变换得到两相静止坐标系下的电流iα2,iβ2；
17、根据电流iα1,iβ1和电流iα2,iβ2，得到电机的电阻rs和电感参数ls，公式为：
18、
19、其中，ωh1为激励信号h1的角频率，ωh2为激励信号h2的角频率。
20、进一步地，在上述辨识方法中，所述根据所述电机的电阻和电感参数，离线自整定辨识得到电机的电流环控制参数kp和ki，具体方法为：
21、
22、其中，rs为电阻，ls为电感参数，fcc为电流控制器频率；kp和ki为电路环的比例和积分控制参数。
23、进一步地，在上述辨识方法中，所述转子磁链参数，具体为：
24、
25、ωe＝2*pi*fm
26、其中，rs为电机定子电阻；ψf为转子磁链；ls为定子电感；id、iq分别为d轴和q轴定子电流；ud、uq分别为d轴和q轴定子电压；ωe为电机的电角频率；fm为电机电频率。
27、进一步地，在上述辨识方法中，向电机的d轴输入的方波电压，具体为：
28、
29、其中，vinj_d、vinj_q表示注入到定子d轴和q轴的方波电压，vh表示注入的电压幅值，t表示pwm的斩波周期，k＝1、2...。
30、进一步地，在上述辨识方法中，所述计算电流差值，具体为：
31、δiαh(2k+1)＝iαh(2k+1)-iαh(2k)
32、δiβh(2k+1)＝iβh(2k+1)-iβh(2k)
33、其中，iαh(2k+1)，iαh(2k)，iβh(2k+1)，iβh(2k)分别为第2k+1和第2k时刻的α轴和β轴的高频响应电流，δiαh(2k+1)、δiβh(2k+1)分别为α轴和β轴的电流差值。
34、进一步地，在上述辨识方法中，所述根据所述电流差值，辨识电机的转子初始位置，具体方法为：
35、根据所述电流差值，计算转子位置误差，公式为：
36、
37、其中，t为pwm斩波周期，θe0为转子初始位置；δθe为转子位置误差；
38、将所述转子位置误差ε，经过pi调节器，得到估计角频率；
39、将所述估计角频率，经过积分，得到转子的位置的估计值
40、将转子的位置的估计值反馈到计算转子位置误差电路的输入端，形成闭环负反馈机制；
41、当转子位置误差ε小于阈值时，根据输入的电流差值，辨识出电机的转子初始位置θe0。
42、进一步地，在上述辨识方法中，注入的方波电压周期为pwm斩波周期的2倍。
43、进一步地，在上述辨识方法中，所述激励信号的频率大于200hz。
44、本专利技术与现有技术的有益效果在于：
45、(1)本专利技术采用分步离线辨识技术，可辨识出电机的定子电阻、定子电感、定子磁链、转子的初始位置等参数，特别地，采用构建虚拟中性点的方法搭建硬件电路采集电机的三相相电压作为辨识方法的已知输入量，可有效提高辨识参数的精度。
46、(2)本专利技术所提出的辨识算法不需要额外的装置，仅需利用控制驱动器本身即可实现参数的离线辨识，大大简化了辨识的难度。由于电机的工作环境和负载特性会影响电机的运行参数，辨识得到的电机参数能够为电机控制算法提供更准确的输入，提高电机的控制性能，使电机达到最佳状态，还可以用于电机系统的健康管理和故障诊断。与现有技术相比，大大提高了辨识精度并减小了辨识难度，具有突出的实质性特点和显著的进步。
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1.一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：所述向电机注入高频激励信号，得到电机的电阻和电感参数，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：所述根据所述电机的电阻和电感参数，离线自整定辨识得到电机的电流环控制参数KP和KI，具体方法为：
4.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：所述转子磁链参数，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：向电机的d轴输入的方波电压，具体为：
6.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：所述计算电流差值，具体为：
7.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：所述根据所述电流差值，辨识电机的转子初始位置，具体方法为：
<...【技术特征摘要】
1.一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：所述向电机注入高频激励信号，得到电机的电阻和电感参数，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：所述根据所述电机的电阻和电感参数，离线自整定辨识得到电机的电流环控制参数kp和ki，具体方法为：
4.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步电机参数离线辨识方法，其特征在于：所述转子磁链参数，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种无位置传感器下的永磁同步...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟淑平，李真山，仲悦，王首浩，朱家厅，郝振翔，苗世亮，曹巳甲，李超，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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