[发明专利]观测异步电机转子磁链矢量的方法、电子设备及存储介质

说明书

本申请公开了一种观测异步电机转子磁链矢量的方法、电子设备及存储介质，涉及电机控制领域。其中，该方法包括：一种观测异步电机转子磁链矢量的方法，其特征在于，包括：获取转子反电势矢量，并根据所述转子反电势矢量得到转子磁链矢量的待补偿分量；对磁场定向角度校正，以获取所述转子磁链矢量的补偿分量；其中，通过所述转子反电势矢量和所述转子磁链矢量的正交程度进行磁场定向角度校正；根据所述待补偿分量和所述补偿分量得到所述转子磁链矢量。本申请通过对转子磁场定向角度进行校正，精准的观测到转子磁链矢量，可以消除异步电机的不稳定运行状态，提高电机运行稳定性。

技术领域

本申请涉及电机控制领域，尤其涉及观测异步电机转子磁链矢量的方法、电子设备及存储介质。

背景技术

异步电机具有容量大、调速范围宽、结构坚固耐用、维修容易等特点，已经广泛应用到现代工业中。无速度传感器矢量控制是异步电机高性能控制方法，目前已经成为工业上主流控制方法。其中，获取精确的转子磁链信息是矢量控制能否成功实施的关键。

由于电压模型中只含定子电阻，不含转子侧参数以及速度信号，受电机参数影响较小，天然适合于无速度传感器控制场合，被广泛用来进行磁链观测。然而电压模型中固有的纯积分问题限制这一模型的使用。针对这一问题，国内外学者提出了一系列改进方案。常见的是用低通滤波器代替纯积分运算，但是低通滤波器会引起估算磁链幅值衰减和相位滞后，需要增加动态补偿环节。一种修正方案是利用磁链给定值前馈来纠正由于低通滤波器引入造成的误差。这种补偿方法由于结构简单易实施获得了较为广泛的应用。在实际工程实践中发现，该模型会出现定向偏差导致不稳定现象。该问题的原因主要有补偿环节中电机电感参数变化以及控制系统离散化时的时序偏差，导致定向出现偏差。该偏差在电机运行时随着负载加重时愈发严重，主要表现是转子磁链矢量减小，q轴电流变大，最终由于带载能力下降过多导致系统崩溃。

发明内容

为了解决上述补偿环节产生的磁场定向角度偏差，导致转子磁链矢量观测不准确的问题，本申请提供了一种观测异步电机转子磁链矢量的方法、电子设备及存储介质。

第一方面，本申请提供了一种观测异步电机转子磁链矢量的方法，包括：

获取转子反电势矢量，并根据所述转子反电势矢量得到转子磁链矢量的待补偿分量；

对磁场定向角度校正，以获取所述转子磁链矢量的补偿分量；其中，通过所述转子反电势矢量和所述转子磁链矢量的正交程度进行磁场定向角度校正；

根据所述待补偿分量和所述补偿分量得到所述转子磁链矢量。

进一步，所述对磁场定向角度校正，以获取所述转子磁链矢量的补偿分量，包括：

获取旋转坐标系下的第一磁链给定值；

基于所述转子反电势矢量和所述转子磁链矢量的正交程度获取磁场定向偏差信号；

基于所述磁场定向偏差信号对所述第一磁链给定值进行磁场定向角度校正，得到第二磁链给定值；

根据所述第二磁链给定值获取静止坐标系下的第一磁链给定矢量；

根据所述第一磁链给定矢量获取所述转子磁链矢量的所述补偿分量。

进一步，所述获取转子反电势矢量，并根据所述转子反电势矢量得到转子磁链矢量的待补偿分量，包括：

获取所述转子反电势矢量；

对所述转子反电势矢量进行低通滤波获取所述转子磁链矢量的所述待补偿分量。

进一步，所述获取旋转坐标系下的第一磁链给定值，包括：

获取d轴指令电流和转子时间常数；

基于所述d轴指令电流和所述转子时间常数获取旋转坐标系下的所述第一磁链给定值。