[发明专利]永磁同步电机无位置传感器控制方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，将脉振高频电压信号注入到电机中，采样定子绕组电流，从高频电流响应中估计出电机转子的位置与转速，包括以下步骤：

步骤1，信号发生器产生高频电压信号v_h，并注入到估计的轴系中，v_h如下式所示：

v_h＝V_hsin(ω_ht+π)

其中，V_h为高频电压幅值，ω_h为高频电压角频率，t表示信号注入时间；

步骤2，根据步骤1中注入的高频电压信号v_h，计算信号调制数组A_m的维数N，生成信号调制数组A_m；

步骤3，电流传感器采样得到定子绕组电流i_a、i_b和i_c，变换到与估计位置同步旋转的坐标系中，得到电流和提取高频分量和

步骤4，将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v1，根据目标值P_v1获取磁极位置估计值及转速估计值

步骤4.1，将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v1，第k个采样时刻，目标值P_v1的计算式为：

其中，k为采样时刻，k的取值范围为[1,N]，N为信号调制数组A_m的维数，P_v1(k)表示k时刻的目标值，表示k时刻的电流值，A_m(k)为k时刻的信号调制数组值；

步骤4.2，将目标值P_v1输入位置观测器；

步骤4.3，经过位置观测器调节，使P_v1收敛到0，获取磁极位置估计值及转速估计值

步骤5，将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v2，根据目标值P_v2判断磁极极性，对补偿后输出转子位置估计值

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，步骤2所述的生成信号调制数组A_m包括以下步骤：

(1)计算信号调制数组A_m的维数N，N的计算式为：

其中，T_s为采样周期，T_h为高频电压周期；

(2)在一个高频电压周期T_h内，生成信号调制数组A_m，第k个采样时刻，信号调制数组值A_m(k)的计算式为：

k为采样时刻，k的取值范围为[1,N]。

3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，所述的位置观测器选自锁相环观测器或龙伯格观测器。

4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，步骤5所述的获取转子位置估计值包括以下步骤：

步骤5.1，将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v2，第k个采样时刻，目标值P_v2的计算式为：

其中，k为采样时刻，k的取值范围为[1,N]，N为信号调制数组A_m的维数，P_v2(k)表示k时刻的目标值，表示k时刻的电流值，A_m(k)为k时刻的信号调制数组值；

步骤5.2，将目标值P_v2变换到与磁极位置估计值同步旋转的坐标系中，令d轴基频分量指令值为0，计算一个高频电压周期T_h内目标值的平均值

步骤5.3，令d轴基频分量指令值为0.4i_sn，i_sn为电机额定电流，计算一个高频电压周期T_h内目标值的平均值

步骤5.4，若则转子位置估计值为否则其中为磁极位置估计值。