基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感参数辨识系统及方法_2

文档序号:8489686阅读:来源:国知局
Kp2、积分系数Ki参数实现注入复合信号中直流分量闭环控制。由此可知,比例积分-准比例 谐振控制器能准确的控制注入复合电流信号的大小,减小电流谐波含量的同时并能够避免 电压注入法电感参数辨识实验中可能出现的过流问题。此外,本发明的实现不需要在原有 设备上增加额外的硬件资源,算法简单可靠,因此该电感参数辨识方案具有更强的通用性。
[0037] 采用基于准比例谐振控制器的电流谐振控制,能准确对注入电机的高频电流信号 进行控制,防止电机电感参数辨识过程中出现的过流问题,从而能适用于不同型号电机,具 有更强的通用性。
【附图说明】
[003引图1为【具体实施方式】一所述的所述的基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感 参数辨识系统的原理框图,其中HPF表示高频滤波,LPF表示低频滤波;
[0039] 图2为比例积分-准比例谐振控制器的原理框图;
[0040]图3为【具体实施方式】八所述的所述的基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感 参数辨识方法中d轴电感辨识方法的流程图;
[0041] 图4为【具体实施方式】八所述的所述的基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感 参数辨识方法中q轴电感辨识方法的流程图;
[0042] 图5为离散傅里叶变换幅值提取流程图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0043] 一;参照图1具体说明本实施方式,本实施方式所述的基于准比例 谐振控制的永磁同步电机电感参数辨识系统,它包括;电压型逆变器2、空间矢量脉宽调制 单元(SVPMW) 3、=相-静止坐标变换单元4、旋转-静止坐标变换单元5、两个离散傅里叶分 析值FT)单元6、电感辨识单元7、比例积分-准比例谐振(PI-PR)控制器8和准比例谐振 (PR)控制器9 ;
[0044] 采用电流传感器采集永磁同步电机1输入端的电流信号,电流传感器的a相定子 电流信号输出端连接=相-静止坐标变换单元4的a相定子电流信号输入端,电流传感器 的C相定子电流信号输出端连接=相-静止坐标变换单元4的C相定子电流信号输入端;
[0045]=相-静止坐标变换单元4的d轴电流反馈信号输出端和q轴电流反馈信号输出 端同时连接一个离散傅里叶分析单元的电流反馈信号输入端电流反馈信号输出端;
[0046] -个离散傅里叶分析单元的电流基频幅值信号输出端连接电感辨识单元7的电 流基频幅值信号输入端;
[0047]=相-静止坐标变换单元4输出的d轴电流反馈信号与d轴电流给定信号作差, 获得的差值作为d轴电感辨识下的比例积分-准比例谐振控制器8的输入信号;
[0048]=相-静止坐标变换单元4输出的d轴电流反馈信号与d轴直流偏置信号作差, 获得的差值作为q轴电感辨识下的比例积分-准比例谐振控制器8的输入信号;
[0049]=相-静止坐标变换单元4输出的q轴电流反馈信号与q轴给定直流电流信号作 差,获得的差值作为d轴电感辨识下的准比例谐振控制器9的输入信号;
[0050]=相-静止坐标变换单元4输出的q轴电流反馈信号与q轴高频交流给定信号作 差,获得的差值作为q轴电感辨识下的准比例谐振控制器9的输入信号;
[0051] 比例积分-准比例谐振控制器8的d轴电压给定信号输出端同时连接另一个离散 傅里叶分析单元的电压给定信号输入端和旋转-静止坐标变换单元5的d轴电压给定信号 输入端;
[0052] 准比例谐振控制器9的q轴电压给定信号输出端同时连接另一个离散傅里叶分析 单元的电压给定信号输入端和旋转-静止坐标变换单元5的q轴电压给定信号输入端;
[0053] 旋转-静止坐标变换单元5的a轴电压给定信号输出端连接空间矢量脉宽调制 单元3的a轴电压给定信号输入端,旋转-静止坐标变换单元5的0轴电压给定信号输 出端连接空间矢量脉宽调制单元3的0轴电压给定信号输入端;
[0054] 空间矢量脉宽调制单元3中六个功率开关管的状态信号输出端同时连接电压型 逆变器2的功率开关管状态信号输入端,电压型逆变器2的=相电流输出端分别与永磁同 步电机1的=相电流输入端对应连接;
[00巧]另一个离散傅里叶分析单元的电压基频幅值信号输出端连接电感辨识单元7的 电压基频幅值信号输入端;
[0056] 电感辨识单元7还包括W下单元:
[0057] 采集基频幅值信号频率的单元;
[0058] 利用电压基频幅值信号和电流基频幅值信号获得电感估计值的单元。
[0059] 本实施方式中,立相-静止坐标变换单元4和旋转-静止坐标变换单元5所需的 转子位置角度,是通过初始位置辨识得到的。
[0060] 在同步旋转坐标系(d-q轴系)下,在高频正弦电压信号注入电机时,为简化电机 模型,电阻相对于高频电抗基本可W忽略,从而可得tq轴的高频电压方程:
[0061]
【主权项】
1. 基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感参数辨识系统,其特征在于,它包括:电 压型逆变器(2)、空间矢量脉宽调制单元(3)、三相-静止坐标变换单元(4)、旋转-静止坐 标变换单元(5)、两个离散傅里叶分析单元(6)、电感辨识单元(7)、比例积分-准比例谐振 控制器⑶和准比例谐振控制器(9); 采用电流传感器采集永磁同步电机(1)输入端的电流信号,电流传感器的a相定子电 流信号输出端连接三相-静止坐标变换单元(4)的a相定子电流信号输入端,电流传感器 的c相定子电流信号输出端连接三相-静止坐标变换单元(4)的c相定子电流信号输入 端; 三相-静止坐标变换单元(4)的d轴电流反馈信号输出端和q轴电流反馈信号输出端 同时连接一个离散傅里叶分析单元(6)的电流反馈信号输入端电流反馈信号输出端; 一个离散傅里叶分析单元(6)的电流基频幅值信号输出端连接电感辨识单元(7)的电 流基频幅值信号输入端; 三相-静止坐标变换单元(4)输出的d轴电流反馈信号与d轴电流给定信号作差,获 得的差值作为d轴电感辨识下的比例积分-准比例谐振控制器(8)的输入信号; 三相-静止坐标变换单元(4)输出的d轴电流反馈信号与d轴直流偏置信号作差,获 得的差值作为q轴电感辨识下的比例积分-准比例谐振控制器(8)的输入信号; 三相-静止坐标变换单元(4)输出的q轴电流反馈信号与q轴给定直流电流信号作差, 获得的差值作为d轴电感辨识下的准比例谐振控制器(9)的输入信号; 三相-静止坐标变换单元(4)输出的q轴电流反馈信号与q轴高频交流给定信号作差, 获得的差值作为q轴电感辨识下的准比例谐振控制器(9)的输入信号; 比例积分-准比例谐振控制器(8)的d轴电压给定信号输出端同时连接另一个离散傅 里叶分析单元(6)的电压给定信号输入端和旋转-静止坐标变换单元(5)的d轴电压给定 信号输入端; 准比例谐振控制器(9)的q轴电压给定信号输出端同时连接另一个离散傅里叶分析 单元(6)的电压给定信号输入端和旋转-静止坐标变换单元(5)的q轴电压给定信号输入 端; 旋转-静止坐标变换单元(5)的a轴电压给定信号输出端连接空间矢量脉宽调制单 元(3)的a轴电压给定信号输入端,旋转-静止坐标变换单元(5)的0轴电压给定信号 输出端连接空间矢量脉宽调制单元(3)的0轴电压给定信号输入端; 空间矢量脉宽调制单元(3)中六个功率开关管的状态信号输出端同时连接电压型逆 变器(2)的功率开关管状态信号输入端,电压型逆变器(2)的三相电流输出端分别与永磁 同步电机(1)的三相电流输入端对应连接; 另一个离散傅里叶分析单元(6)的电压基频幅值信号输出端连接电感辨识单元(7)的 电压基频幅值信号输入端; 电感辨识单元(7)还包括以下单元: 采集基频幅值信号频率的单元; 利用电压基频幅值信号和电流基频幅值信号获得电感估计值的单元。
2. 根据权利要求1所述的基于准比例谐振控
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