[发明专利]一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁同步电机领域，尤其涉及一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法。

背景技术

永磁同步电动机（PMSM）以其体积小、性能好、效率高、可靠性高等特点，在新能源汽车领域得到越来越广泛的应用。由于汽车行驶的工况复杂，受负载变化、磁芯饱和、定转子温升及老化等多种因素的影响，电机的绕组电阻、电感和定子转子磁链等参数将发生变化，这使得采用传统控制方法组成的控制系统的控制性能不够理想。为了实现根据电机参数的变化调整控制器参数，消除电机参数变化给控制系统的控制精度带来的不利影响，人们开始研究多种电机参数的辨识方法。

现有技术中已有的电机参数辨识方法包括EKF法，RLS法等，但是这些算法普遍存在的问题是计算量大，控制器实时计算存在一定的困难。因此，需要一种新型的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法，改造原有的永磁同步电机的控制结构，快速识别永磁同步电机参数，并积极调整内嵌式永磁同步电机的控制系统的控制参数，从而保证内嵌式永磁同步电机的控制系统的控制精度。

发明内容

本发明解决的问题是现有电动汽车永磁同步电机工况复杂，负载变化大，电机的绕组电阻、电感和定子转子磁链等参数变化难于快速辨识，导致了永磁同步电机的控制系统的控制参数无法实时更新，控制系统的控制精度不高。当前需要一种新型的内嵌式永磁同步电机参数辨识装置及方法，及时辨识出电机参数以用于电机控制。

为了实现上述目的，本发明提供了一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，所述辨识装置设置在所述内嵌式永磁同步电机控制器上，所述内嵌式永磁同步电机包括永磁同步电机控制器，所述辨识装置包括：参数接收电路，连接所述永磁同步电机控制器以接收所述永磁同步电机控制器输出的第一组控制器参数；电机观测电路，建立所述内嵌式永磁同步电机的观测模型；激励输出电路，连接所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路，以将同一激励输出给所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路；输出误差计算电路，连接所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路，以接收所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数，并计算所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路的同一输出参数之差，作为参数误差输出；自适应律计算电路，连接所述输出误差计算电路、所述参数接收电路和所述电机观测电路，接收所述第一组控制器参数和所述参数误差，基于所述第一组控制器参数和所述参数误差根据参数自适应律修正所述电机观测电路的电机参数，使得所述参数误差逐渐减少，直到所述参数误差为零，读出并输出所述参数误差为零时所述电机观测电路的各个电机参数；参数输出电路，连接所述自适应律计算电路以接收所述自适应律计算电路输出的所述各个电机参数，并根据所述各个电机参数调整所述永磁同步电机控制器的第二组控制器参数，将所述调制后的第二组控制器参数输出给所述永磁同步电机控制器；其中，所述第二组控制器参数的参数数量大于所述第一组控制器参数的参数数量，并且所述第二组控制器参数包括所述第一组控制器参数；其中，所述永磁同步电机控制器根据接收到的所述调制后的第二组控制器参数对所述内嵌式永磁同步电机进行控制。

可选地，所述同一输出参数为Q轴电流。

可选地，所述第一组控制器参数为直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q；所述第一组控制器参数为D轴电感L_d，Q轴电感L_q，绕组电阻R_s，永磁体在定子上耦合的磁链ψ_f，直轴电流I_d，交轴电流I_q，转子转速ω_r，直轴电压U_d和交轴电压U_q。

可选地，所述自适应律计算电路使用在线参数辨识模式读出所述电机观测电路的各个电机参数。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种内嵌式永磁同步电机参数辨识装置，所述内嵌式永磁同步电机包括永磁同步电机控制器，所述辨识方法包括以下步骤：

步骤1：参数接收电路接收所述永磁同步电机控制器输出的第一组控制器参数；

步骤2：电机观测电路建立所述内嵌式永磁同步电机的观测模型；

步骤3：激励输出电路将同一激励输出给所述内嵌式永磁同步电机和所述电机观测电路；