一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储介质与流程

文档序号:37944361发布日期:2024-05-11 00:26阅读:34来源:国知局
本技术涉及电机,更具体地说,涉及一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
::1、永磁同步电机在运行过程中,出于对其转速进行精确控制的目的,往往需要实时获取准确的转速信息。现有的速度估计方案通常是利用电流传感器采集与实时转速相关的电流信号,然后利用位置解码芯片处理该电流信号获取到转子位置,最后基于对转子位置进行微分处理得到该转速信息。然而,电流传感器易受到外界不确定因素的干扰,导致其输出的电流信号的精度较差,从而使得最终得到速度估计值误差较大。技术实现思路1、有鉴于此,本技术提供一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储介质,用于对永磁同步电机的转速信息进行估计,得到精度较高的转速估计值。2、为了实现上述目的,现提出的方案如下:3、一种永磁同步电机的转速估计方法,应用于电子设备,所述转速估计方法包括步骤:4、获取所述永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数,所述控制参数为所述永磁同步电机的观测带宽或采样周期;5、基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑系统扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理,得到所述永磁同步电机的转速估计值。6、可选的,所述改进电机运动方程为:7、8、其中,表示永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值,且满足,为所述永磁同步电机的机械角速度,为所述永磁同步电机的名义转动惯量值,为所述永磁同步电机的名义阻尼系数,为所述永磁同步电机的实际转动惯量相对于所述名义转动惯量值的变化量,为所述永磁同步电机的实际阻尼系数相对于所述名义阻尼系数的变化量,表示永磁同步电机运动系统中真实存在而又难以建模的扰动量。9、可选的,所述基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑系统扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理,包括步骤:10、基于所述名义参数、所述监测参数和所述观测带宽对第一转速估算模型进行求解处理,得到所述转速估计值;11、或,基于所述名义参数、所述监测参数和所述采样周期对第二转速估算模型进行求解处理,得到所述转速估计值。12、可选的,所述第一转速估算模型为:13、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mfrac><mi>d</mi><mi>dt</mi></mfrac><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mi>d</mi><mi>dt</mi></mfrac><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mi>ref</mi></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mi>−</mi><mfrac><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mi>ref</mi></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><mi>k</mi><mi>ω</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>k</mi><mi>t</mi></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><mi>ω</mi><mi>m</mi></msub><mi>−</mi><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>t</mi><mi>ref</mi></msub><mi>−</mi><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mi>ref</mi></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle></mstyle>14、其中,为所述永磁同步电机的机械角速度,为所述转速估计值,为所述永磁同步电机的名义转动惯量值,所述永磁同步电机的名义阻尼系数,为所述永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值,所述实际有效扭矩值的估计值,为所述第一转速估算模型的转速反馈系数,为所述第一转速估算模型的扭矩反馈系数;15、且,,, 其中的为所述观测带宽。16、可选的,所述第二转速估算模型为:17、18、其中,为所述转速估计值, 为所述永磁同步电机的名义转动惯量值,为所述永磁同步电机的名义阻尼系数,为所述永磁同步电机的转速的参考值,为所述永磁同步电机的时刻的前一时刻的机械角速度,为所述采样周期。19、可选的,所述基于所述电机参数名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑系统扰动的改进电机运动方程构建预设的速度估计模型进行求解处理,还包括步骤:20、基于电流计算公式对所述转速估计值进行处理,得到所述永磁同步电机的母线电流,所述电流计算公式为:21、22、其中,表示所述永磁同步电机在时刻的母线电压值,为所述永磁同步电机在时刻的实际有效扭矩值的估计值,为所述转速估计值。23、一种永磁同步电机的转速估计装置,应用于电子设备,所述转速估计装置包括:24、参数采集模块,被配置为获取所述永磁同步电机的多个名义参数和控制参数,所述控制参数为所述永磁同步电机的观测带宽或采样周期;25、估计执行模块,被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑系统扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理,得到所述永磁同步电机的转速估计值。26、所述改进电机运动方程为:27、,28、其中,表示永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值,且满足,为所述永磁同步电机的机械角速度,为所述永磁同步电机的名义转动惯量值,为所述永磁同步电机的名义阻尼系数,为所述永磁同步电机的实际转动惯量相对于所述名义转动惯量值的变化量,为所述永磁同步电机的实际阻尼系数相对于所述名义阻尼系数的变化量,表示永磁同步电机运动系统中真实存在而又难以建模的扰动量。29、可选得,所述估计执行模块包括:30、第一估算单元,被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述观测带宽对第一转速估算模型进行求解处理,得到所述转速估计值;31、第二估算单元,被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述采样周期对第二转速估算模型进行求解处理,得到所述转速估计值。32、可选得,所述第一转速估算模型为:33、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mfrac><mi>d</mi><mi>dt</mi></mfrac><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mi>d</mi><mi>dt</mi></mfrac><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mi>ref</mi></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mi>−</mi><mfrac><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mi>ref</mi></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><mi>k</mi><mi>ω</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>k</mi>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