[发明专利]一种脉振高频注入无位置传感器的控制方法和控制系统

说明书

本发明提供了一种脉振高频注入无位置传感器的控制方法和控制系统，可以先通过当前运行状态下的d轴电流I_d和q轴电流I_q获取高频电感L_dh，然后通过高频电感L_dh计算获取需要注入的高频电压U_dhref；或是直接采样实际高频电流I_dh，通过目标高频电流I_dhref与实际高频电流I_dh的差值ΔI_dh来输出目标高频电压U_dhref；或是通过深度学习的神经网络依据当前运行状态下的d轴电流I_d和q轴电流I_q直接计算获得目标高频电压U_dhref，这三种方式所获取的高频电压U_dhref都将使得实际的高频电流I_dh处于预设范围内，不会偏高或者偏低，故可以避免系统的噪声问题和信号提取困难问题。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机技术领域，尤其涉及一种脉振高频注入无位置传感器的控制方法和控制系统。

背景技术

永磁同步电机的高性能调速控制，一般都需要位置传感器，比如旋转编码器、光电编码器等。安装位置传感器不仅成本高、体积大、机械可靠性低，还会带来安装时的同心度问题，采用高可靠性的无位置传感器控制算法是一种有效的解决方案。

已有的基于电机反电势的六相永磁同步电机无位置传感器控制方法，当电机运行在低速或零速时，由于电机反电势很小或为零，造成这些控制方法失效。

永磁同步电机运行在零低速时，常采用基于电机凸极效应的高频电压信号注入算法，可以在不同的参考坐标系下注入不同形式的电压信号，其中比较成熟的有高频脉振方波电压信号注入法。

脉振高频电压注入法是向估计的两相旋转坐标系的直轴上注入高频正弦电压信号，由此产生一个高频脉振的磁场，该电压信号能够激励电机产生电感饱和效应，使得表贴式永磁同步电机呈现“凸极性”，通过检测包含有转子位置信息的高频电流响应，将此响应信号解调后就可得到转子位置与转速，从而实现无位置传感器控制；基于高频信号注入的无位置传感器控制方法依靠电机的凸极特性，不依赖电机参数和反电势，通过位置估算实现低速和零速下高精度控制，因而具有宽广的应用前景。

参见附图1，常用的脉振高频注入法，在d轴注入高频电压U_dh，注入幅值恒定的高频电压U_dh时，当运行工作点基波电流Id*变小，电机磁饱和程度下降，L_dh增大，高频电流I_dh会变小，会产生信号提取困难问题；而当运行工作点基波电流Id*变大，电机磁饱和程度增强，L_dh减小，高频电流I_dh变大，又会使控制系统产生噪声问题。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种可以保持高频电流基本不变的脉振高频注入无位置传感器的控制方法和控制系统。