[发明专利]基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感参数辨识系统及方法

摘要

基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感参数辨识系统及方法，属于电机控制领域。本发明是为了解决电压注入法存在过流的问题。本发明通过设计比例积分环节的比例系数Kp2、积分系数KI参数实现注入复合信号中直流分量闭环控制。通过合理设计准比例谐振控制器的比例增益系数Kp1、积分增益系数KR和截止频率ωc，使其在谐振频率ω0附近能实注入现复合注入信号中高频正弦信号无静差控制。比例积分‑准比例谐振控制器能准确的控制注入复合电流信号的大小，减小电流谐波含量的同时并能够避免电压注入法电感参数辨识实验中可能出现的过流问题。适用于不同型号电机，具有更强的通用性。

主权项

基于准比例谐振控制的永磁同步电机电感参数辨识系统，其特征在于，它包括：电压型逆变器(2)、空间矢量脉宽调制单元(3)、三相‑静止坐标变换单元(4)、旋转‑静止坐标变换单元(5)、两个离散傅里叶分析单元(6)、电感辨识单元(7)、比例积分‑准比例谐振控制器(8)和准比例谐振控制器(9)；采用电流传感器采集永磁同步电机(1)输入端的电流信号，电流传感器的a相定子电流信号输出端连接三相‑静止坐标变换单元(4)的a相定子电流信号输入端，电流传感器的c相定子电流信号输出端连接三相‑静止坐标变换单元(4)的c相定子电流信号输入端；三相‑静止坐标变换单元(4)的d轴电流反馈信号输出端和q轴电流反馈信号输出端同时连接一个离散傅里叶分析单元(6)的电流反馈信号输入端电流反馈信号输出端；一个离散傅里叶分析单元(6)的电流基频幅值信号输出端连接电感辨识单元(7)的电流基频幅值信号输入端；三相‑静止坐标变换单元(4)输出的d轴电流反馈信号与d轴电流给定信号作差，获得的差值作为d轴电感辨识下的比例积分‑准比例谐振控制器(8)的输入信号；三相‑静止坐标变换单元(4)输出的d轴电流反馈信号与d轴直流偏置信号作差，获得的差值作为q轴电感辨识下的比例积分‑准比例谐振控制器(8)的输入信号；三相‑静止坐标变换单元(4)输出的q轴电流反馈信号与q轴给定直流电流信号作差，获得的差值作为d轴电感辨识下的准比例谐振控制器(9)的输入信号；三相‑静止坐标变换单元(4)输出的q轴电流反馈信号与q轴高频交流给定信号作差，获得的差值作为q轴电感辨识下的准比例谐振控制器(9)的输入信号；比例积分‑准比例谐振控制器(8)的d轴电压给定信号输出端同时连接另一个离散傅里叶分析单元(6)的电压给定信号输入端和旋转‑静止坐标变换单元(5)的d轴电压给定信号输入端；准比例谐振控制器(9)的q轴电压给定信号输出端同时连接另一个离散傅里叶分析单元(6)的电压给定信号输入端和旋转‑静止坐标变换单元(5)的q轴电压给定信号输入端；旋转‑静止坐标变换单元(5)的α轴电压给定信号输出端连接空间矢量脉宽调制单元(3)的α轴电压给定信号输入端，旋转‑静止坐标变换单元(5)的β轴电压给定信号输出端连接空间矢量脉宽调制单元(3)的β轴电压给定信号输入端；空间矢量脉宽调制单元(3)中六个功率开关管的状态信号输出端同时连接电压型逆变器(2)的功率开关管状态信号输入端，电压型逆变器(2)的三相电流输出端分别与永磁同步电机(1)的三相电流输入端对应连接；另一个离散傅里叶分析单元(6)的电压基频幅值信号输出端连接电感辨识单元(7)的电压基频幅值信号输入端；电感辨识单元(7)还包括以下单元：采集基频幅值信号频率的单元；利用电压基频幅值信号和电流基频幅值信号获得电感估计值的单元；比例积分‑准比例谐振控制器(8)包括：PI调节器、PR调节器和加法器；PR调节器包括以下单元：采集d轴高频交流反馈信号与d轴交流给定信号的差值，获得d轴高频电压信号的单元；PI调节器包括以下单元：采集d轴低频直流反馈信号与d轴直流偏置信号的差值，获得d轴直流电压信号的单元；采集d轴直流偏置信号与d轴电流反馈信号的差值，获得q轴电感辨识下的d轴电压给定信号的单元：加法器包括以下单元：d轴直流电压信号与d轴高频电压信号相加获得d轴电感辨识下的d轴电压给定信号。