制的永磁同步电机电感参数辨识系统，其 特征在于， 电流基频幅值信号包括：q轴电流反馈信号的电流基频幅值信号和d轴电流反馈信号 的电流基频幅值信号； 电压基频幅值信号包括：q轴电压给定信号的电压基频幅值信号和d轴电压给定信号 的电压基频幅值信号； d轴电流反馈信号包括：d轴直流电流反馈信号和d轴交流电流反馈信号；d轴电流给定信号包括：d轴直流偏置信号和d轴交流给定信号； d轴电压给定信号包括：d轴电感辨识下的d轴电压给定信号和q轴电感辨识下的d轴 电压给定信号； q轴电压给定信号包括：d轴电感辨识下的q轴电压给定信号和q轴电感辨识下的q轴 电压给定信号； 电感估计值包括：d轴电感估计值和q轴电感估计值。
3. 根据权利要求2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，其 特征在于，三相-静止坐标变换单元（4)输出的d轴电流反馈信号需要通过低、高通滤波器 再与d轴电流给定信号作差，获得d轴低频直流反馈信号和d轴高频交流反馈信号。
4. 根据权利要求3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，其 特征在于，比例积分-准比例谐振控制器（8)包括：PI调节器、PR调节器和加法器； PR调节器包括以下单元： 采集d轴高频交流反馈信号与d轴交流给定信号的差值，获得d轴高频电压信号的单 元； PI调节器包括以下单元： 采集d轴低频直流反馈信号与d轴直流偏置信号的差值，获得d轴直流电压信号的单 元； 采集d轴直流偏置信号与d轴电流反馈信号的差值，获得q轴电感辨识下的d轴电压 给定信号的单元： 加法器：d轴直流电压信号与d轴高频电压信号相加获得d轴电感辨识下的d轴电压 给定信号。
5. 根据权利要求3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，其 特征在于，准比例谐振控制器（9)包括： 采集q轴电流反馈信号与q轴给定直流电流信号的差值，获得d轴电感辨识下的q轴 电压给定信号的单元，所述q轴给定直流电流信号值为0 ; 采集q轴电流反馈信号与q轴高频交流给定信号的差值，获得q轴电感辨识下的q轴 电压给定信号的单元。
6. 基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感参数辨识方法，其特征在于，该方法包括： d轴电感辨识方法和q轴电感辨识方法； d轴电感辨识方法包括以下步骤： 步骤A1 :在永磁同步电机的d轴注入d轴直流偏置电流/】和d轴交流给定电流的复 合电流，该复合电流即d轴电感辨识下的d轴给定电流，q轴注入q轴给定直流电流，该电 流值为〇,然后分别采集当前永磁同步电机的a相定子电流iS￡^Pc相定子电流is。； 步骤A2 :分别对步骤A1获得的a相定子电流isa和c相定子电流is。进行三相-静止 坐标转换，获得当前d轴电流反馈值isdPq轴电流反馈值iS(1; 步骤A3 :将步骤A2获得的d轴电流反馈值isd与d轴给定电流作差，然后将获得的差 值进行比例积分-准比例谐振转换，获得d轴给定电压 步骤A4 :将d轴电流反馈值isd进行离散傅里叶变换，获得d轴电流反馈值isd的基频 幅值Id;将d轴给定电压〃进行离散傅里叶变换，获得d轴给定电压'的基频幅值Ud; 步骤A5 :利用d轴给定电压<dl的基频幅值Ud和d轴电流反馈值isd的基频幅值I(1获 得d轴估计电感; q轴电感辨识方法包括以下步骤： 步骤B1 :在永磁同步电机的q轴注入q轴高频交流给定电流/&，该电流即q轴电感辨 识下的q轴给定电流，d轴注入d轴直流偏置电流/】，然后分别采集当前永磁同步电机的a相定子电流:^和c相定子电流is。； 步骤B2 :分别对步骤B1获得的a相定子电流isa和c相定子电流is。进行三相-静止 坐标转换，获得当前d轴电流反馈值isdPq轴电流反馈值iS(1; 步骤B3 :将步骤B2获得的q轴电流反馈值isq与q轴给定电流作差，然后将获得的差 值进行准比例谐振转换，获得q轴电压给定电压< ; 步骤B4 :将q轴电流反馈值isq进行离散傅里叶变换，获得q轴电流反馈值isq的基频 幅值15;将q轴电压给定电压 < 进行离散傅里叶变换，获得q轴电压给定电压<基频幅值 步骤B5 :利用q轴电流反馈值iS(1的基频幅值Iq轴电压给定电压Msq基频幅值&获 得q轴估计电感A。
7. 根据权利要求6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，其 特征在于， 步骤A2所述的d轴电流反馈值isd包括：d轴直流电流反馈值和d轴交流电流反馈值； 步骤A3所述的将步骤A2获得的d轴电流反馈值isd与d轴给定电流作差的方法为： 将d轴直流电流反馈值进行低通滤波，获得d轴低频直流反馈电流Idl，将d轴交流电流 反馈值进行高通滤波，获得d轴高频交流反馈电流I&，然后将d轴直流偏置电流/】与d轴 低频直流反馈电流Idl作差，将d轴交流给定电流/;与d轴高频交流反馈电流作差。
8. 根据权利要求7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，其 特征在于， 步骤A3所述的比例积分-准比例谐振转换的方法为： 首先，利用d轴直流偏置电流/】与d轴低频直流反馈电流^差值获得d轴直流电压 本 "忒； 然后，利用d轴交流给定电流/;与d轴高频交流反馈电流^差值获得d轴高频电压 "dh; 最后，将d轴直流电压 < 与d轴高频电压？4相加，获得d轴给定电压<d。
9. 根据权利要求8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，其 特征在于，获得d轴直流电压4的方法为： 采集d轴低频直流反馈电流^与d轴直流偏置电流/】差值； 将d轴低频直流反馈电流^与d轴直流偏置电流/；；的差值乘以比例系数Kp2，获得第 七中间变量V7; 将d轴低频直流反馈电流^与d轴直流偏置电流/】的差值乘以积分系数&后并积分， 获得第八中间变量V8; 将第七中间变量V7与第八中间变量V8相加，获得d轴直流电压。
10. 根据权利要求9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， 其特征在于，获得d轴高频电压〃&的方法为： 采集d轴高频交流反馈电流:^与d轴交流给定电流/〗,差值Adh; 将差值A&乘以比例增益系数Kpl，获得第六中间变量V6; 将差值A&乘以积分增益系数KK，获得第一中间变量％; 将第一中间变量％与第三中间变量￥3作差后乘以截止频率《。，获得第二中间变量V2; 将第三中间变量V3与谐振频率《 ^相乘，获得第四中间变量V4; 将第六中间变量V6与第三中间变量V3相加，获得d轴高频电压"& ; 其中，第二中间变量V2与第五中间变量V5作差后积分获得第三中间变量V3，第四中间 变量1积分后再乘以谐振频率《 ^获得第五中间变量V5。
【专利摘要】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，属于电机控制领域。本发明是为了解决电压注入法存在过流的问题。本发明通过设计比例积分环节的比例系数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。通过合理设计准比例谐振控制器的比例增益系数Kp1、积分增益系数KR和截止频率ωc，使其在谐振频率ω0附近能实注入现复合注入信号中高频正弦信号无静差控制。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。适用于不同型号电机，具有更强的通用性。
【IPC分类】H02P21-14
【公开号】CN104811115
【申请号】CN201510178195
【发明人】王高林, 丁力, 杨雷, 王莹, 袁碧荷, 付炎, 徐殿国
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月15日