[发明专利]电动汽车感应电机磁链观测器的构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其是有关于一种基于支持向量机逆的电动汽车感应电机磁链观测器的构造方法，为电动汽车感应电机的磁链检测提供了新的辨识方法，适用于电动汽车感应电机的高性能实时控制。

背景技术

为了实现电动汽车驱动用感应电机的高性能控制，通常采用矢量控制策略，为了发挥矢量控制优良的动静态特性，必须解决电动汽车感应电机对参数的依赖问题，在诸多参数中，直接影响到矢量控制效果的则是磁链辨识环节。感应电机磁链检测可分为直接法和间接法。直接法是利用埋设在感应电机中的探测线圈来获得磁链信息，但是由于探测线圈的埋设过程存在着技术和工艺上的问题，加之受到气隙齿谐波磁场的影响，磁链测量误差较大，特别是在低速时磁链测量十分困难，因此磁链的直接检测方法已经很少采用。

间接法是利用感应电机内现有的可测物理量经过一定的运算求得磁链值，目前常见的间接法主要有：定子电压电流磁链模型法、定子电流转速磁链模型法、混合式磁链模型法、扩展Kalman滤波磁链观测模型法等。定子电压电流磁链模型法利用定子反电动势来求得定子磁链，在高速时可以获得较高的检测精度，然而在低速时容易受到电机参数偏差的影响，而且误差不收敛，零速时，由于定子电压为零，因此无法使用此方法；定子电流转速磁链模型法利用转子磁链方程建立定子电流、转速与磁链之间的关系，从而求得磁链，该方法可以克服低速时定子电压电流磁链模型法容易受参数偏差影响的不足，但是由于引入了转子电阻、定子电感及漏感等参数，使得该方法的鲁棒性有所降低；混合式磁链模型法综合了定子电压电流磁链模型法和定子电流转速磁链模型法的优点，使感应电机在高速时使用定子电压电流磁链模型法，而在低速时采用定子电流转速磁链模型法，但是由此带来了感应电机运行中模型切换的问题；扩展Kalman滤波磁链观测模型法本质上是一种全状态或降维观测模型，具有抗参数变化，以及测量噪声能力强的特点，但模型误差中的状态矩阵和电机参数有密切关系，需要设置准确的噪声矩阵。由此可见，间接法获得磁链与感应电机的参数有关，而感应电机参数又容易受到工作环境、负载变化、噪声干扰等影响，这使得精确获得感应电机磁链变得十分困难。

发明内容

本发明目的在于提供一种电动汽车感应电机磁链观测器构造方法，可在全速范围内快速准确地观测电动汽车驱动用感应电机的磁链，为感应电机矢量控制提供精确的磁链信息，提高电动汽车感应电机的工作性能。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明提出一种电动汽车感应电机磁链观测器构造方法，包括以下步骤：

1）构造电动汽车感应电机原系统的内含磁链子系统，所述电动汽车感应电机原系统的输入变量为定子电压u_α和u_β，输出变量为定子电流i_α、i_β和转速ω_r；所述内含磁链子系统的输入变量为待测磁链ψ_α和ψ_β，输出变量为感应电机定子电压u_α、u_β、定子电流i_α、i_β、转速ω_r以及定子电流的一阶导数

2）建立所述内含磁链子系统的电动汽车感应电机磁链逆系统，该电动汽车感应电机磁链逆系统的输入为所述内含磁链子系统的七个输出变量、输出为所述待测磁链ψ_α和ψ_β；

3）采用具有七个输入节点和两个输出节点的支持向量机以及两个微分器S构成支持向量机逆，该支持向量机逆的输入分别为所述电压u_α、u_β、定子电流i_α、i_β和转速ω_r，输出为所述待测磁链ψ_α和ψ_β；

4）对所述支持向量机进行训练，调整并确定支持向量机的向量系数和阈值以实现所述电动汽车感应电机磁链逆系统；

5）将所述支持向量机逆串接于所述电动汽车感应电机原系统之后构造成磁链观测器。

由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于：