[发明专利]基于稳态dq电量采样的无刷双馈电机集成参数辨识方法

说明书

本发明公开了一种基于稳态dq电量采样的无刷双馈电机集成参数辨识方法，包括步骤：S1.对无刷双馈电机进行开环控制，构建无刷双馈电机稳态降阶dq模型；S2.基于无刷双馈电机稳态降阶dq模型，计算得到无刷双馈电机集成参数；所述无刷双馈电机集成参数包括功率绕组集成电感参数、集成互感参数、控制绕组电阻以及控制绕组集成电感参数。本发明能够适用于不同结构无刷双馈电机和应用场合的集成电机参数辨识，通用性好，计算过程简单。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种基于稳态dq电量采样的无刷双馈电机集成参数辨识方法。

背景技术

目前针对无刷双馈电机控制已提出许多控制策略，例如独立发电应用下的矢量定向控制和直接电压控制，以及并网发电应用下的双模式控制和低压穿越控制。这些控制策略高度依赖于准确的无刷双馈电机参数，因此在电机参数未知时，有必要进行参数获取。

学术研究方面，无刷双馈电机参数获取主要为离线方法，但该方法获取电机参数的常规方法，简单直观，但或对实验台架改动较多，且堵转需要专业操作工具，在空间狭窄的应用场合不便实施，或要求充分的无刷双馈电机结构先验知识，较适合科研研究人员，对工程应用人员难度较大。

专利研究方面，由于无刷双馈电机结构较复杂，目前仅较少专利提到了相关参数获取方法。例如，一种无刷双馈电机最优转子参数设计方法，明确设计关键参数后，基于专业电机本体电磁仿真工具，由第一解耦参数至第N解耦参数逐步向下筛选，最终得到全部关键参数的最优设计值；一种无刷双馈电机的控制系统、前馈控制方法及参数辨识方法，提出了基于空载工况宽松闭环控制的无刷双馈电机前馈参数辨识方法，根据闭环跟踪性能在线调节控制系统中的前馈参数，获取使闭环性能最优的前馈参数。上述方法直接面向控制或设计需求，针对性较高，但或对闭环控制和给定设置有具体要求以保证系统安全，或涉及专业本体知识和仿真计算，参数获取难度可进一步降低，获取方法还可进一步简化。

此外，针对与无刷双馈电机结构、特性相近的双馈电机(即异步电机)，目前已有许多参数获取方法研究。这些方法的计算过程简单、响应迅速，工程实用性好。但无刷双馈电机结构更复杂、电机参数更多且相互耦合特性更复杂，难以沿用以上参数获取方法满足无刷双馈电机建模和控制的参数需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供基于稳态dq电量采样的无刷双馈电机集成参数辨识方法，能够适用于不同结构无刷双馈电机和应用场合的集成电机参数辨识，通用性好，计算过程简单。

本发明的基于稳态dq电量采样的无刷双馈电机集成参数辨识方法，包括如下步骤：

S1.对无刷双馈电机进行开环控制，构建无刷双馈电机稳态降阶dq模型：

其中，u_pd与u_pq均为功率绕组相电压的分量；L_pe为功率绕组集成电感参数；ω_p为稳定工况下的功率绕组电角频率；i_pd与i_pq均为功率绕组电流从静止ABC坐标转换到统一参考dq坐标系下的分量；i_cd与i_cq均为控制绕组电流从静止ABC坐标转换到统一参考dq坐标系下的分量；M_e为集成互感参数；u_cd为控制绕组相电压的d轴分量；u_cq为控制绕组相电压的q轴分量；r_c为控制绕组电阻；L_ce为控制绕组集成电感参数；ω_c为控制绕组电流角频率；

S2.基于无刷双馈电机稳态降阶dq模型，计算得到无刷双馈电机集成参数；所述无刷双馈电机集成参数包括功率绕组集成电感参数、集成互感参数、控制绕组电阻以及控制绕组集成电感参数。

进一步，对无刷双馈电机进行开环控制，具体包括：