[发明专利]基于脉动励磁电流响应的同步电机转子位置连续估计方法

权利要求书

1.一种基于脉动励磁电流响应的同步电机转子位置连续估计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一：采用间隔触发方式触发待测同步电机，触发间隔为120°，此时的励磁电流产生频率为f_h的脉动信号；

步骤二：利用带通滤波器提取励磁电流中频率为f_h的成分，带通滤波器输出电流信号i_{f_h}；

步骤三：将电流信号i_{f_h}延迟3/4个周期，得到电流信号i_{f_h1}；

步骤四：测量同步电机定子三相端电压，并将三相端电压由abc轴坐标系转化到αβ轴坐标系上，得到电压信号u_α和u_β；

步骤五：利用带通滤波器提取电压信号u_α和u_β中频率为f_h的成分，带通滤波器输出电压信号u_{α_h}和u_{β_h}；

步骤六：将电压信号u_{α_h}和u_{β_h}信号分别与步骤三中得到的电流信号i_{f_h1}做乘法，得到电压信号u_{α_h1}和u_{β_h1}；

步骤七：利用低通滤波器提取电压信号u_{α_h1}和u_{β_h1}中包含电机转动频率的成分，得到电压信号u_{α_h2}和u_{β_h2}；

步骤八：将电压信号u_{α_h2}和u_{β_h2}输入至归一化后的正交锁相环中，得到转子位置角θ_m和当前的电角速度ω_r；

步骤九：根据步骤八获得的当前的电角速度ω_r对转子位置角θ_m进行校正，得到校正后的当前转子位置角θ。

2.根据权利要求1所述的基于脉动励磁电流响应的同步电机转子位置连续估计方法，其特征在于，所述步骤九为：

根据当前的电角速度ω_r求出带通滤波器和低通滤波器滤波给转子位置带来的相位偏移和根据相位偏移和对转子位置角θ_m进行校正，获得校正后的转子位置角θ，

其中，相位偏移表示步骤五中在ω_h+ω_r电角速度下经过带通滤波器所产生的相位变化，ω_h为励磁电流高频成分的电角速度，相位偏移表示步骤七中利用低通滤波器提取电压信号u_{α_h1}和u_{β_h1}中包含电机转动频率成分时所产生的相位变化。

3.根据权利要求1所述的基于脉动励磁电流响应的同步电机转子位置连续估计方法，其特征在于，所述步骤八包括如下步骤：

步骤八一：电压信号u_{α_h2}与当前sinθ_m相乘；

步骤八二：电压信号u_{β_h2}与当前cosθ_m相乘；

步骤八三：步骤八二相乘后的结果与步骤八一相乘后的结果相减，结果为ε；

步骤八四：根据电压信号u_{α_h2}和u_{β_h2}，获得

步骤八五：将步骤八三的ε除以步骤八四的结果为ε₁；

步骤八六：步骤八五的ε₁输入比例调节单元k_p，比例调节单元k_p输出结果保留；

步骤八七：步骤八五的ε₁输入积分调节单元k_i，积分调节单元k_i输出的结果再输入至比例积分单元

步骤八八：将步骤八六中的比例积分单元输出的结果与步骤八七的比例调节单元k_p输出的结果相加，结果为当前的电角速度ω_r；

步骤八九：将当前估测的电角速度ω_r输入至比例积分单元比例积分单元输出结果为转子位置角θ_m。