一种基于卡尔曼滤波的定子永磁型记忆电机调磁方法与流程

技术特征：

1.一种基于卡尔曼滤波的定子永磁型记忆电机调磁方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)采用传感器采集滤波电容两端电压u₀，调磁绕组脉冲i₀及流过滤波电感电流i_L；

2)根据基尔霍夫定律可得电压电流的关系为：

$\left\{\begin{array}{c}{C}_0\frac{{\mathrm{du}}_0}{dt}=i_L-i_0\\ u_0=L_0\frac{{\mathrm{di}}_0}{dt}+R_0{i}_0\end{array}\right.$

式中，C₀为滤波电容容值，R₀和L₀分别为调磁绕组等效电阻和电感值；

3)当以u₀和i₀为状态变量，i_L为输入量时，状态方程如下：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}\left(t\right)=Ax\left(t\right)+Bu\left(t\right)+w\left(t\right)\\ y\left(t\right)=Cx\left(t\right)+v\left(t\right)\end{array}\right.$

式中：为状态变量的一阶导数，x(t)＝[i₀(t),u₀(t)]^T，w(t)和v(t)分别为控制噪声和测量噪声矢量，矩阵A、B、C分别为

$A=\left[\begin{array}{cc}-\frac{R_0}{L_0}& \frac{1}{L_0}\\ -\frac{1}{C_0}& 0\end{array}\right],B=\left[\begin{array}{c}\frac{1}{C_0}\\ 0\end{array}\right],C=\[1,0\]$

4)当采样周期为T时，对矩阵A、B、C进行离散化处理，离散后由A₁、B₁、C₁表示：

$A_1=e^{AT}\≈1+AT=\left[\begin{array}{cc}1-\frac{R_0}{L_0}T& +\frac{1}{L_0}T\\ -\frac{1}{C_0}& 1\end{array}\right],B_1={\∫}_0^T{A}^{et}dt\≈BT=\left[\begin{array}{c}\frac{T}{C_0}\\ 0\end{array}\right],C_1=C=\left[\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\right];$

5)离散化的卡尔曼状态方程为

$\left\{\begin{array}{c}x\left(k\right)=A_{1}x(k-1)+B_{1}u\\ y\left(k\right)=C_{1}x\left(k\right)\end{array}\right.$

式中，x(k)＝[i₀(k),u₀(k)]^T，y(k)＝i₀(k)；

6)经过步骤1)～5)所述的卡尔曼滤波后，可得到不受控制噪声和测量噪声影响的调磁脉冲i₀，i₀与给定调磁脉冲的偏差经PI调节器处理后得到信号ε分为两路，一路与三角波载波信号比较后产生驱动信号η，η经过符号判断和死区设置后得到驱动信号η₁；另一路经第一比较器判断信号ε的偏差方向后得到输出逻辑值λ，λ经过逻辑“非”得到逻辑值所述逻辑值λ与η₁经第一乘法运算得λη₁，所述逻辑值与η₁经第二乘法运算得

7)给定调磁脉冲经过第二比较器得到的逻辑值γ与所述λη₁经第一逻辑“与”后得到驱动信号g₁和g₄控制单相全桥逆变器的功率管V₁和V₄的通断，而所述逻辑值γ与经第二逻辑“与”后得到驱动信号g₂和g₃控制单相全桥逆变器的功率管V₂和V₃的通断。