[发明专利]一种永磁同步电机的无速度传感器控制方法

摘要

本发明公开了永磁电机领域内的一种永磁同步电机的无速度传感器控制方法，以常规假定旋转坐标法为基础，结合模型电机法，采用滑模控制方法将估计转速直接作为控制量，再通过Lyapunov非线性设计法得到估计转速的自适应律，大大简化算法，提高系统响应速度快，同时能实现电机正反转，可用于永磁同步电机中。

主权项

一种永磁同步电机的无速度传感器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采集电机定子A相、B相电流和逆变器直流母线电压，并计算对应C相电流；2)将A相、B相和C相电流进行Clark变换，得到永磁同步电机定子电流在αβ坐标系下的α轴分量和β轴分量；3)建立基于旋转坐标系的自适应滑模观测器；4)利用公式(1)求得考虑死区的电机估计转速的自适应律；ω^r=Rsi~q-Ls·ki∫i~qdt-Ls·k·sig(i~q)-Δuqψf-Lsi~d---(1)]]>其中，为电流误差，id、iq为定子实际电流在d轴和q轴上的分量；为定子估计电流在d轴和q轴上的分量，Rs为电机定子相电阻，Ls为电机同步电感，ψf为转子励磁磁链，k为滑模增益，ki为电流观测误差积分项系数，sig(x)为sigmoid函数，Δuq为由于死区而损失的电机定子三相电压在dq坐标系下的q轴分量；5)对由公式(1)求得的估计转速积分，求得电机转子位置角的估计值；6)将转速设定值与估计转速相减，求得电机转速的差值，并作为转速外环PI控制器的输入，求得电机定子电流在dq坐标系下d轴分量和q轴分量的设定值；7)利用电机转子位置角估计值，将电机定子电流在αβ坐标系下的α轴分量和β轴分量进行Park变换，求得电机定子电流在dq坐标系下d轴分量和q轴分量的实际值；8)将电机定子电流在dq坐标系下d轴分量和q轴分量的实际值进行低通滤波，进行Park反变换和Clark反变换，求得滤波后的A相、B相和C相电流；9)对滤波后的A相、B相和C相电流进行电流极性判断，并根据电流极性求得由于死区而损失的定子三相电压；10)将损失的定子三相电压进行Clark变换和Park变换，求得损失的定子三相电压在dq坐标系下d轴分量和q轴分量；11)将得到的电机定子电流在dq坐标系下d轴分量和q轴分量的设定值和实际值作为内环电流控制器的输入，求得实际控制量在dq坐标系下d轴分量和q轴分量；12)将实际控制量在dq坐标系下d轴分量和q轴分量进行Park反变换，求得实际控制量在αβ坐标系下的α轴分量和β轴分量；13)将实际控制量在αβ坐标系下的α轴分量和β轴分量进行SVPWM，求得六路PWM信号；14)计算电机定子电流在dq坐标系下d轴分量和q轴分量的估计值，返回步骤1)，进行循环控制。