[0089] itr= /ed,
[0090] ed:电机d轴反电动势
[0091] 也r:电机转子磁链幅值
[0092] (3)、根据步骤（2)的结果计算转子同步转速：
[0093]
[0094] 0 s:转子磁链角度
[0095] ws:转子同步角速度
[0096] S:计算转子同步角速度所需的可调参数
[0097] ed:电机d轴反电动势
[0098] eq:电机q轴反电动势
[0099] 也r:电机转子磁链幅值
[0100] (4)、根据步骤（3)计算出电机实际转速
[0101]
[0102] ? :电机实际转速
[0103] c〇s:R子同步角速度
[0104] R」电机转子电阻
[0105] isq :电机q轴定子电流
[0106] 1^:电机转子磁链幅值
[0107](5)、将步骤（3)算出的转子同步转速代入电机的状态方程：
[0108]
[0109]
[0110] ed:电机d轴反电动势
[0111] eq:电机q轴反电动势
[0112] R」电机转子电阻
[0113] isd:电机d轴定子电流
[0114] isq :电机q轴定子电流
[0115] Iv电机互感
[0116] $ 电机d轴转子磁链
[0117] i^q:电机q轴转子磁链
[0118] ? :电机转速
[0119] S:计算转子同步角速度所需的可调参数
[0120] 1^:电机转子磁链幅值
[0121] (6)、计算状态方程雅克布矩阵的特征多项式：
[0122] det(sl-j) =s3+a2s2+a1s+a〇,
[0123] 特征多项式系数
[0124] 其中
[0125]
[0126] 特征多项式系数
[0127] R」电机转子电阻
[0128] Iv电机互感
[0129] ? :电机转速
[0130] c〇s:R子同步角速度
[0131] S:计算转子同步角速度所需的可调参数
[0132] (7)、根据劳斯稳定判据，选择合适的可调参数，使得状态方程具有全局渐近稳定 性，相平面只有一个稳定点，最终选择可调参数为：
[0133]
[0134] S:计算转子同步角速度所需的可调参数
[0135] ? :电机转速，由步骤⑷算得
[0136] sign(〇):转速的符号，正转表示1，反转表示-1
[0137] 选择合适的可调参数可使相平面图如图1所示。
[0138] 现有技术中的异步电机无速度传感器矢量控制方案如图2所示，图2中，1为转子 磁链角估计方案，2为电机转速的PI调节器，3、4为电流的调节器，5为park变换装置，对应 的6为park逆变换装置，7为SVPWM调制器，8为CLARK变换装置，9为逆变器，10是所控制 的异步电机。
[0139] 应用本发明方法的转子磁链角估计方案如图3所示：
[0140] 输入为异步电机在a-0坐标系下的电压va、V{!，以及电流i。、％，输出为估算转 子磁链角9。ia、ip乘以定子电阻Rs(l和2)，与va、vp相减，得到反电动势ea、ep，ea、ep 经过矢量回转器3,得到d-q坐标系下的反电动势ed、eq，ed经过积分器5得到电机转子磁 链幅值七，同时，以参数5 = .、％/?〇))，与eq相减，再除以转子磁链幅值边R， 得到转子同步转速，并根据计算出电机实际转速《，注意到《和S的计算互为影 响，构成环路。将经过积分器6得到转子磁链角度0s，而co则用来计算下一时刻的参 数S。
[0141] 采用本发明方法时，有一个需要注意的地方：在电机从正转到反转切换的过程中， 有可能会导致参数S的误动作，因此，采取了一个正反转切换逻辑进行改进。如图4所示， 其步骤为：
[0142] 1、若电机当前估算转速为正转，且数值较高（大于6rad/s)，则S为正。
[0143] 2、若电机当前估算转速为反转，且数值较高（小于-6rad/s)，则S为负。3、若当 前电机转速较低（大于-6rad/s且小于6rad/s)，应根据iq来判断，若iq大于0,则5为 正，若i/J、于〇,则S为负。
【主权项】
1. 一种异步电机无速度传感器转子磁链估算方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 、首先计算出电机d-q轴的反电动势：ed:电机d轴反电动势 eq:电机q轴反电动势 艮:电机转子电阻 isd:电机d轴定子电流 isq:电机q轴定子电流 Lni:电机互感 Φ W电机d轴转子磁链 φ V电机q轴转子磁链 ω :电机转速，由步骤⑷算得，并代回步骤（1) (2) 、根据步骤（1)的结果计算磁链的幅值：ed:电机d轴反电动势 Φ ^电机转子磁链幅值 (3) 、根据步骤（2)的结果计算转子同步转速：Θ s:转子磁链角度 ?s:转子同步角速度 S :计算转子同步角速度所需的可调参数 ed:电机d轴反电动势 eq:电机q轴反电动势 Φ ^电机转子磁链幅值 (4) 、根据步骤（3)计算出电机实际转速ω :电机实际转速 ?s:转子同步角速度 艮:电机转子电阻 isq:电机q轴定子电流 Φ ^电机转子磁链幅值 (5) 、将步骤（3)算出的转子同步转速代入电机的状态方程：ed:电机d轴反电动势 eq:电机q轴反电动势 艮:电机转子电阻 isd:电机d轴定子电流 isq:电机q轴定子电流 Lni:电机互感 Φ W电机d轴转子磁链 φ V电机q轴转子磁链 ω :电机转速 S :计算转子同步角速度所需的可调参数 Φ ^电机转子磁链幅值 (6) 、计算状态方程雅克布矩阵的特征多项式： det(sl-j) = s3+a2s2+a1s+a〇, a。、ai、a2:特征多项式系数 其中a。、ai、a2:特征多项式系数 艮:电机转子电阻 Lni:电机互感 ω :电机转速 ?s:转子同步角速度 S :计算转子同步角速度所需的可调参数 (7) 、根据劳斯稳定判据，选择合适的可调参数，使得状态方程具有全局渐近稳定性，相 平面只有一个稳定点，最终选择可调参数为：S :计算转子同步角速度所需的可调参数 ω :电机转速，由步骤⑷算得 sign(co):转速的符号，正转表示1，反转表示-1。
【专利摘要】本发明公开了一种异步电机无速度传感器转子磁链估算方法，采用参数优化的方法，使得控制方案的相平面上只有一个稳定点，最终电机都会稳定在磁链建立的状态，电机在旋转状态时也可以起动，电机的转矩不会丢失，总能按照人们的要求输出转矩。
【IPC分类】H02P21/14
【公开号】CN105186957
【申请号】CN201510563804
【发明人】漆星, 王群京, 李国丽, 方圆, 武琼
【申请人】安徽大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月7日