[发明专利]一种无速度传感器的内插式永磁同步电机无源控制方法

权利要求书

1.一种无速度传感器的内插式永磁同步电机无源控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在内插式永磁同步电机运行过程中，实时采集A相输出电压、C相输出电压、A相输出电流和B相输出电流，并设定内插式永磁同步电机期望的电机转速；

步骤2：将A相输出电流和B相输出电流进行Clark变换，得到内插式永磁同步电机在α-β静止坐标系下的α轴电流分量和β轴电流分量，将A相输出电压和C相输出电压进行Clark变换，得到内插式永磁同步电机在α-β静止坐标系下的α轴电压分量和β轴电压分量；

步骤3：建立用于估计内插式永磁同步电机的电机转速和电机转子位移的非奇异高阶终端滑模观测器，该非奇异高阶终端滑模观测器的输入为α-β静止坐标系下的α轴电流分量和β轴电流分量、α-β静止坐标系下的α轴电压分量和β轴电压分量，输出为电机转速估计值和电机转子角位移估计值；

步骤4：求得内插式永磁同步电机期望的电机转速和电机转速估计值的差值，即内插式永磁同步电机的转速差值；

步骤5：将内插式永磁同步电机的转速差值作为PI调节器的输入，求得内插式永磁同步电机期望的电磁转矩；

步骤6：利用内插式永磁同步电机期望的电磁转矩，建立以内插式永磁同步电机的两相同步旋转坐标系d-q下的d轴电流分量和q轴电流分量满足电磁转矩方程的条件极值为目标的拉格朗日方程，进而求得内插式永磁同步电机的两相同步旋转坐标系d-q下期望的d轴电流分量和期望的q轴电流分量，完成最优转矩控制；

步骤7：利用电机转子角位移估计值，将内插式永磁同步电机在α-β静止坐标系下的α轴电流分量和β轴电流分量进行park变换，得到内插式永磁同步电机在两相同步旋转坐标系d-q下反馈的d轴电流分量和反馈的q轴电流分量；

步骤8：建立基于端口受控哈密顿系统模型的内插式永磁同步电机的无源控制器：将内插式永磁同步电机在两相同步旋转坐标系d-q下期望的d轴电流分量和期望的q轴电流分量、期望的电机转速、电机转速估计值、内插式永磁同步电机在两相同步旋转坐标系d-q下反馈的d轴电流分量和反馈的q轴电流分量作为内插式永磁同步电机的无源控制器的输入，内插式永磁同步电机在两相同步旋转坐标系d-q下的d轴电压分量和q轴电压分量作为内插式永磁同步电机的无源控制器的输出；

步骤9：利用电机转子角位移估计值，将内插式永磁同步电机在两相同步旋转坐标系d-q下的d轴电压分量和q轴电压分量进行park^-1变换，得到内插式永磁同步电机在α-β静止坐标系下参考的α轴电压分量和参考的β轴电压分量；

步骤10：将内插式永磁同步电机在α-β静止坐标系下的参考的α轴电压分量和参考的β轴电压分量经过电压空间矢量脉宽调制，得到六路驱动脉冲信号；

步骤11：根据脉冲信号决定逆变器开关的开通与关断，将内插式永磁同步电机的直流母线电压逆变为内插式永磁同步电机的三相交流电压,作为内插式永磁同步电机三相定子绕组的输入电压，并返回步骤1。