[发明专利]一种基于新型锁相环的永磁同步电机的转速估计方法

摘要

本发明提供一种基于新型锁相环的永磁同步电机的转速估计方法，在取得反电动势后，采用扩展卡尔曼滤波器平滑波形进行优化，得到经过优化后的反电动势和依据优化后的反电动势和作为输入采用新型的锁相环进行速度估计，将多解转化为单解，以适应PI控制，使得更为精确的计算转角的估算值和转速可以实现比较优良的无传感器控制，即使在低速和反转的情形下，也可准确估算出转角和转速信号。

主权项

1.一种基于新型锁相环的永磁同步电机的转速估计方法，其特征在于：通过三相‑两相的Clarke变换和静止‑旋转坐标的Park变换，将从永磁同步电机PMSM采样的三相电流iabc变成了id和iq两相电流测量值；同时在经过了三相‑两相变换之后的电流iα和iβ作为输入端将电流信号发送给滑模观测器，所述滑模观测器通过滑模计算得到反电动势的估测值eα和eβ后传给速度估算器,该速度估算器将反电动势变为电角度θ和速度ω，并将速度ω与预置速度ω*比较，其差值经过PI控制器的调节后，变成了iq的估测值，与iq的测量值比较，经过PI控制器的调节后变成了uq，另一路，设定id＝0，与实际的id测量值比较，经过PI控制器调节后变成了ud，uq和ud经过一个反Park变换，变成了uα和uβ,输入给滑模观测器的同时，也输入至空间矢量PWM调制模块,信号经过调制后，变成六路开关信号给逆变器，逆变器产生高压和大电流以驱动永磁同步电机工作；所述速度估算器采用新型锁相环机制实现，包括如下步骤：步骤1、通过获取滑模观测器给出的反电动势信号的估测值eα和eβ；步骤2、通过扩展卡尔曼滤波器进行滤波得到优化后的反电动势和步骤3、根据优化后的反电动势和计算出误差值ε，输入给新型锁相环中PI控制器得到电角度θ和速度ω；其中，所述误差值ε的计算公式为：其中，是估测的转速，Ψ_f是永磁体的磁链，为估算角度，θ为从滑模观测器出来的角度，为前后两角度之差。