[发明专利]无传感器感应电机极低速稳定性与动态性同步优化方法

权利要求书

1.一种无传感器感应电机极低速稳定性与动态性同步优化方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一：选取定子电流与转子磁链为状态量，感应电机的数学模型为：

其中：p为求导运算符，是定子电流，是转子磁链，是电机输入电压，A₁₁，A₁₂，A₂₁，A₂₂均为状态矩阵系数；b₁为电压项系数矩阵系数；

基于感应电机的数学模型，推导出感应电机全阶观测器数学模型；

步骤二：根据感应电机的数学模型与观测器数学模型，得出无速度传感器感应电机系统的状态误差方程；

步骤三：基于步骤二得到q轴定子电流误差与转速观测误差间的关系，并且基于稳定性设计得到一种反馈矩阵；

步骤四：根据步骤三所得q轴定子电流误差与转速观测误差间的关系和基于稳定性设计的一种反馈矩阵画出观测器的零点分布图与伯德图，得到反馈矩阵中系数k值的最佳取值范围。

2.根据权利要求1所述一种无传感器感应电机极低速稳定性与动态性同步优化方法，其特征在于：所述步骤一中状态矩阵系数A₁₁，A₁₂，A₂₁，A₂₂，以及电压项系数矩阵系数b₁表达式为：

其中：σ是漏感系数，ω_e为同步转速，I为实部矩阵，J为虚部矩阵，R_s是感应电机定子电阻，R_r是感应电机转子电阻，L_s是感应电机定子电感，L_r是感应电机转子电感，L_m是感应电机互感，T_r是感应电机转子时间常数，ω_r是感应电机转子转速。

3.根据权利要求2所述一种无传感器感应电机极低速稳定性与动态性同步优化方法，其特征在于：所述步骤一中基于感应电机的数学模型，推导出感应电机全阶观测器数学模型；具体过程为：

其中：“^”代表观测值，为A₁₁的观测值，为A₁₂的观测值，为A₂₁的观测值，为A₂₂的观测值，为的观测值，为的观测值，g_i是反馈矩阵系数，i＝1,2,3,4，为定子电流误差，i_sd为d轴定子电流，i_sq为q轴定子电流，为i_sd的观测值，为i_sq的观测值。

4.根据权利要求3所述一种无传感器感应电机极低速稳定性与动态性同步优化方法，其特征在于：所述步骤二中根据感应电机的数学模型与观测器数学模型，得出无速度传感器感应电机系统的状态误差方程；具体过程为：

其中：Δω_r为转速真实值ω_r与转速观测值的差值，为定子电流误差，为转子磁链误差。