[发明专利]一种采用全维状态观测器的开关磁阻电机无位置传感器速度计算方法

摘要

本发明是一种采用全维状态观测器的开关磁阻电机无位置传感器速度观测方法，该方法采用基于开关磁阻电机数学模型的全维状态观测器来计算电机的转角和转速，使控制系统省去了位置传感器，在降低控制系统成本的同时提高系统的可靠性和抗干扰性。本发明根据开关磁阻电机数学模型和可测的电机相电压、相电流构建全维状态观测器，并由该观测器获取电机转子位置信息和转速。在本方法所述的速度观测器的基础上，结合比例积分控制算法、角度位置控制算法，可构建完整的开关磁阻电机速度控制系统。本方法适用于开关磁阻电机运行在中高速范围，简单易实现、估算精度高、可靠性高，在多功能锯断机、斜切割机等电动工具中有很好的应用前景。

主权项

1.一种采用全维状态观测器的开关磁阻电机无位置传感器速度计算方法，其特征在于，设电机相绕组通电开通时间ton，设电机相绕组通电关断时间tc，则电机运行时，相绕组通电时段tc‑ton的磁通量ψ、电感L(Θ)、反电势系数K(Θ)分别为:其中Θ为绕组通电时的转子位置，开关磁阻电机系统的状态方程为：其中C＝[1 0 0]式中J转子惯量，u电机相电压，i电机相电流，R定子电阻，ω_m转子转速；根据所述的状态方程，建立速度观测器：C＝[1 0 0],x＝[i ω_m Θ]^T由该观测器根据可测的电机相电压、相电流计算并获取电机转子位置信息和转速；式中，为数学符号，表示X的观测量；为数学符号，表示X的一阶微分的观测量。