[发明专利]基于混合随机信号注入的永磁电机无位置传感器控制方法

权利要求书

1.一种基于混合随机信号注入的永磁电机无位置传感器控制方法，它包括以下步骤：

步骤一：选择高频电压方波信号的相位和频率并进行随机组合，形成混合随机高频电压方波的注入序列；

步骤二：在永磁电机运行的低速区间将所述注入序列注入电机内部，并提取高频响应电流；

步骤三：利用高频随机解调信号从所述高频响应电流中提取包含转子位置信息的高频响应电流包络线；所述高频随机解调信号基于所述注入序列的特征对应生成；

步骤四：利用观测器由高频响应电流包络线中提取转子位置信号；再对转子位置信号求取微分得到转速信号；将所述转子位置信号与转速信号作为反馈信号，进行永磁电机无位置传感器的闭环控制；

所述混合随机高频电压方波的注入序列通过随机信号发生器的随机选择生成；

步骤一中，所述注入序列的相位包括0°，90°，180°和270°；步骤一中，所述注入序列的频率范围为ω_i至2ω_i，其中ω_i为注入序列向电机内部的注入频率；

其特征在于，所述注入序列在dq坐标系内表示为：

式中u_{d_h}为注入序列d轴电压分量，u_{q_h}为注入序列q轴电压分量，U_i为注入序列的幅值，u_inj为进行随机选择后的单位注入电压序列，t为时间，T_R为随机的注入周期，为随机的注入相位，u为注入序列中的电压样本，k为注入序列中单位电压的编号；

电压样本表示为：

式中φ_sqr(t,T_i,0°),φ_sqr(t,T_i,90°),φ_sqr(t,T_i,180°),φ_sqr(t,T_i,270°)分别表示对应于0°，90°，180°和270°相位的单位方波信号，T_i为电压样本的周期；

单位方波信号φ_sqr(t,T_i,0°),φ_sqr(t,T_i,90°),φ_sqr(t,T_i,180°),φ_sqr(t,T_i,270°)的表达式分别为：

φ_sqr(t,T_i,180°)＝-φ_sqr(t,T_i,0°)，

φ_sqr(t,T_i,270°)＝-φ_sqr(t,T_i,90°)，

式中t_r(t,T_i)表示t对T_i做整除运算后的余数。