[发明专利]一种基于永磁同步电机矢量控制的电流补偿方法及装置

权利要求书

1.一种基于永磁同步电机矢量控制的电流补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

获取采样电流信号；

对所述采样电流信号进行坐标变换处理，得到待处理电流信号；

利用基于激活函数确定的估计函数的自适应滤波模型对所述待处理电流信号进行滤波处理；

对滤波处理后的所述待处理电流信号进行比例积分控制处理，得到待处理电压信号；

基于所述待处理电压信号确定目标电流信号，将所述目标电流信号注入到电机的定子电流中，完成对所述定子电流的补偿；

其中，所述利用基于激活函数确定的估计函数的自适应滤波模型对所述待处理电流信号进行滤波处理，包括：

确定所述基于激活函数确定的估计函数的所述自适应滤波模型；

基于所述自适应滤波模型对所述待处理电流信号进行滤波处理；

所述确定所述基于激活函数确定的估计函数的自适应滤波模型，包括：

获取初始自适应滤波模型；

基于最小均方算法、步长因子函数以及基于所述激活函数确定的所述估计函数确定自适应权值更新函数；

基于所述权值更新函数对所述初始自适应滤波模型进行更新，得到所述自适应滤波模型；

其中，所述基于所述权值更新函数对所述初始自适应滤波模型进行更新，得到所述自适应滤波模型，包括：设计电流环d-q轴的自适应滤波器模型为：

i_qx(k)和i_qd(k)为算法的输入变量，i_qx(k)是矢量控制实时输出的q 轴电流，i_qd(k)为q轴电流的期望值，通过对i_qx(k)进行低通滤波后得到i_qd(k)近似值，i_qy(k)为算法的输出变量，是经过自适应滤波器的算法处理后的q轴电流，最后作为q轴电流环的反馈电流进行后续的矢量控制的运算；

d轴电流与q轴电流处理过程相同，

i_dx(k)和i_dd(k)为输入变量，i_dx(k)是矢量控制实时输出的d轴电流，

i_dd(k)为d轴电流的期望值，通过对i_dx(k)进行低通滤波得到，i_dy(k)为算法的输出变量，是经过自适应滤波器的算法处理后的d轴电流，最后作为d轴电流环的反馈后续矢量控制的运算；

所述对滤波处理后的所述待处理电流信号进行比例积分控制处理，得到待处理电压信号，包括：

确定所述永磁同步电机的转速误差值，基于所述转速误差值自适应调节比例积分控制器比例系数；

基于所述比例系数确定交轴参考电流值；

在所述永磁同步电机处于稳定状态的情况下，基于滤波处理后的所述待处理电流信号和所述交轴参考电流值进行比例积分控制处理，得到所述待处理电压信号；

所述确定所述永磁同步电机的转速误差值，基于所述转速误差值自适应调节比例积分控制器比例系数，包括：

基于比例积分控制器理论，根据电机参数推算出比例系数K_p，对于第k+1次比例系数K_p(k+1)，可以基于如下的公式对其进行更新：

K_p(k+1)＝aK_p(k)+bε²(e_speed(k))；

参数0＜a＜1和b＞0，ε(e_speed(k))为所述估计函数，其中e_speed(k)为第k次估算速度与目标参考速度的误差，动态调节所述比例积分控制器的比例系数；

其中，所使用的自适应基本算法为LMS算法，

所述x(k)、y(k)表示自适应滤波模型的第k次输入信号和经滤波后的输出信号，d(k)表示期望输出，e(k)表示误差值，w(k)表示权值；

ε(e(k))为基于Sigmoid函数的估计函数，表示为：

其中，Sigmoid(·)为一种s型函数，其定义

A(k)＝[e²(k)，e²(k-1)，e²(k-2)…e²(k-N+1)]，med(·)表示取中间值函数；

通过以下所述步长因子函数确定第K时刻的步长因子：

其中，用μ(k)，ε(e(k))取代权值更新函数w(k+1)＝w(k)+2μx(k)e(k)中的μ和e(k)，可得到基于Sigmoid函数估计函数的自适应算法的权值更新函数

w(k+1)＝w(k)+2μ(k)x(k)ε(e(k))。