[发明专利]一种基于扩展卡尔曼滤器的永磁同步电机无位置控制方法

摘要

本发明公开一种基于扩展卡尔曼滤器的永磁同步电机无位置控制方法，涉及永磁同步电机控制技术领域。本发明将以矢量控制为基础，采用基于i_d＝0的双闭环控制，在此基础上采用扩展卡尔曼滤波算法估算出转子转速以及转子位置信息。扩展卡尔曼滤波输入为静止坐标系下的电压u_α和u_β和电流i_α和i_β，输出为转子位置和转速。本发明的技术方案不仅可提高永磁同步电机控制系统鲁棒性与可靠性，还可以降低控制系统的制作成本。

主权项

1.一种无位置传感器永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1.获取表贴式永磁同步电机的给定转速，检测电机的三相电流i_abc并经过Clarke变换变换得到两相静止坐标系下电流i_α和i_β，通过Park变换得到i_d和i_q，再加上磁链极对数p_n，定子电感L_S算得电磁转矩T_e，再通过转动惯量、阻尼系数,求得机械角速度，最后得到电机反馈转速；步骤2.对电机的给定转速以及电机反馈转速的差值进行PID调节确定q轴给定电流，d轴电流为给定电流；步骤3.将q轴给定电流与d轴给定电流PID调节后在进行Clarke变换，得到α和β轴的实时电压；步骤4.对α和β轴的实时电压，进行SVPWM调制得到脉宽调制波形；步骤5.将脉宽调制波形送入逆变器对永磁同步电机进行控制，得到实时的三相电流和三相电压；步骤6.将得到的三相电压和三相电流进行Clarke变换得到α和β轴的实时电压和实时电流，再将α和β轴的实时电流通过Park变换得到d轴和q轴电流反馈回去，构成电流闭环；步骤7.将得到的α和β轴的实时电压和实时电流送入基于扩展卡尔曼滤波EKF观测器得到经过EKF算法估算出转子转速和转子位置的数值反馈回去，构成转速闭环，实现无位置控制。