[发明专利]一种感应电机转子时间常数辨识方法

权利要求书

1.一种感应电机转子时间常数辨识方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、构造感应电机的转子磁链ESO模型；

步骤一中构造感应电机的转子磁链ESO模型的具体过程为：

步骤101、在两相静止坐标系下，将感应电机的定子电流和转子磁链作为状态变量，构造感应电机的状态方程为：

其中，ψ_rα为两相静止坐标系下的α相转子磁链，ψ_rβ为两相静止坐标系下的β相转子磁链；i_sα为两相静止坐标系下的α相定子电流，i_sβ为两相静止坐标系下的β相定子电流；u_sα为两相静止坐标系下的α相定子电压，u_sβ为两相静止坐标系下的β相定子电压；L_r为转子电感，L_m为定转子间互感，L_σ为感应电机漏感且L_s为定子电感；R_s为定子电阻，R_r为转子电阻；ω_r为转子转速，T_r为转子时间常数，且T_r＝L_r/R_r；p为微分算子；

步骤102、根据公式(1)中与转子电阻变化量、转子转速和转子磁链相关的项，定义状态量ω₁为：

根据公式(2)中与转子电阻变化量、转子转速和转子磁链相关的项，定义状态量ω₂为：

其中，ΔR_r为转子电阻变化量，Δψ_rα为α相转子磁链变化量，Δψ_rβ为β相转子磁链变化量，R_r0为转子电阻设定值；

步骤103、将状态量ω₁代入公式(1)，分离出确定部分和估算扰动部分，并将T_r表示为T_r＝L_r/R_r，得到：

将状态量ω₂代入公式(2)，分离出确定部分和估算扰动部分，并将T_r表示为T_r＝L_r/R_r，得到：

其中，为i_sα的估计值，为i_sβ的估计值；

步骤104、将状态量ω₁的计算公式表示为：

将状态量ω₂的计算公式表示为：

步骤105、将校正函数g(x)选取为fal非线性函数：

其中，ε为输入值，或α为指数参数，δ为阈值参数；

步骤106、根据公式状态量ω₁和状态量ω₂的计算公式，并根据公式(3)和公式(4)，推导出基于转子磁链ESO模型计算转子磁链的公式为：

步骤二、构造感应电机的电流模型；

步骤三、用Popov超稳定性定理推导自适应律；

步骤四、感应电机转子时间常数的确定：以步骤一中构造的转子磁链ESO模型为参考模型，以步骤二中构造的电流模型为可调模型，在步骤三中推导出的自适应律的作用下，估算出转子时间常数倒数并送入步骤二中构造的电流模型，实时调整电流模型输出的磁链值，使电流模型输出的磁链值跟上转子磁链ESO模型的磁链输出，当转子磁链ESO模型和电流模型输出转子磁链值相等时，将输出值确定为感应电机转子时间常数。

2.按照权利要求1所述的一种感应电机转子时间常数辨识方法，其特征在于：步骤105中所述α的取值为0.5。

3.按照权利要求1所述的一种感应电机转子时间常数辨识方法，其特征在于：步骤105中所述δ的取值为0.01。

4.按照权利要求1所述的一种感应电机转子时间常数辨识方法，其特征在于：步骤二中构造的感应电机的电流模型为：

其中，为电流模型计算的α相转子磁链，为电流模型计算的β相转子磁链。

5.按照权利要求4所述的一种感应电机转子时间常数辨识方法，其特征在于：步骤三中所述用Popov超稳定性定理推导自适应律的具体过程为：

步骤301、将公式(14)和公式(15)表示的电流模型用矩阵的形式表示为：

步骤302、用估算的转子时间常数倒数代替将公式(16)变换为：

其中，为的估计值，为的估计值；

步骤303、定义与的误差定义与的误差用公式(16)减去公式(17)得到：

步骤304、将公式(18)简化表示为：

pe＝A_ee-W (19)

其中，

步骤305、根据Popov超稳定性定理，要满足系统全局渐进稳定,必须满足Popov积分不等式，Popov积分不等式为：

其中，e^T为矩阵e的转置矩阵，t₁为积分上限且t₁≥0，为任意有界正实数；

步骤306、将e和W代入公式(20)并化简后得到：

步骤307、给出满足不等式(21)的条件：

其中，λ为常数；

步骤308、根据公式(23)，将自适应律设计成比例积分形式，用公式表示为：

其中，K_P为比例系数，K_I为积分系数。