[发明专利]永磁同步电机无位置传感器控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，属于电机控制领域。本方法通过脉振高频电压信号注入，从高频电流响应中估计出电机转子的位置与转速。其步骤包括：产生高频电压信号v_h并注入到估计的轴系中，生成信号调制数组A_m；电流传感器采样定子绕组电流，进行坐标变换并提取高频分量和将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v1，获取磁极位置估计值及转速估计值将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v2，判断磁极极性，对补偿后输出转子位置估计值该方法可以实现零速及低速时的位置辨识，辨识过程无需使用滤波器，提高了系统稳定性和辨识精度，改善了动态性能；根据电机功率选取饱和工作点，提高极性判断的可靠性；算法复杂度低，易于数字实现。

主权项

1.一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，其特征在于，将脉振高频电压信号注入到电机中，采样定子绕组电流，从高频电流响应中估计出电机转子的位置与转速，包括以下步骤：步骤1，信号发生器产生高频电压信号v_h，并注入到估计的轴系中，v_h如下式所示：v_h＝V_hsin(ω_ht+π)其中，V_h为高频电压幅值，ω_h为高频电压角频率，t表示信号注入时间；步骤2，根据步骤1中注入的高频电压信号v_h，计算信号调制数组A_m的维数N，生成信号调制数组A_m；步骤3，电流传感器采样得到定子绕组电流i_a、i_b和i_c，变换到与估计位置同步旋转的坐标系中，得到电流和提取高频分量和步骤4，将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v1，根据目标值P_v1获取磁极位置估计值及转速估计值步骤4.1，将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v1，第k个采样时刻，目标值P_v1的计算式为：其中，k为采样时刻，k的取值范围为[1,N]，N为信号调制数组A_m的维数，P_v1(k)表示k时刻的目标值，表示k时刻的电流值，A_m(k)为k时刻的信号调制数组值；步骤4.2，将目标值P_v1输入位置观测器；步骤4.3，经过位置观测器调节，使P_v1收敛到0，获取磁极位置估计值及转速估计值步骤5，将与信号调制数组A_m相乘得到目标值P_v2，根据目标值P_v2判断磁极极性，对补偿后输出转子位置估计值