[發明專利]無傳感器永磁同步電機的參數辨識控制裝置及控制方法

無效

• 申請號: 201210205350.2
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102739150A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 劉劍;李彥;楊貴杰;蘇建勇;宋和義;張微
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/13
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種無傳感器永磁同步電機的參數辨識控制裝置，它包括永磁同步電機(11)，其特征在于：它還包括位置傳感器(1)、速度控制器(2)、d軸電流控制器(3)、q軸電流控制器(4)、第一Park變換電路(5-1)、第二Park變換電路(5-2)、逆Park變換電路(6)、第一Clark變換電路(7-1)、第二Clark變換電路(7-2)、空間矢量脈寬調制電路(8)、逆變器(9)、電流互感器(10)、電壓傳感器(12)、低速參數辨識電路(13)、第一LC濾波電路(14-1)、第二LC濾波電路(14-2)、高速參數辨識電路(15)、電阻解耦電路(16)、磁鏈解耦電路(17)、轉速解耦電路(18)、運放積分電路(19)和比較電路(20)，

電機轉子位置給定值θ_ref與運放積分電路(19)輸出的電機轉子位置觀測值相比較的差值輸入給位置傳感器(1)，位置傳感器(1)輸出的電機轉子轉速給定信號值ω_ref與轉速解耦電路(18)輸出的電機轉子轉速估算信號值ω_back相比較的差值輸入給速度控制器(2)，速度控制器(2)輸出的q軸電流給定值i_q^*與第一Park變換電路(5-1)輸出的q軸電流實際值i_q相比較的差值輸入給q軸電流控制器(4)，q軸電流控制器(4)的q軸電壓信號輸出端連接逆Park變換電路(6)的q軸電壓信號輸入端；d軸電流給定值i_d^*與第一Park變換電路(5-1)輸出的d軸電流實際值i_d相比較的差值輸入給d軸電流控制器(3)，d軸電流控制器(3)的d軸電壓信號輸出端連接逆Park變換電路(6)的d軸電壓信號輸入端，逆Park變換電路(6)的電機轉子位置觀測信號輸入端連接運放積分電路(19)的電機轉子位置觀測信號輸出端，逆Park變換電路(6)的α軸定子電壓信號輸出端連接空間矢量脈寬調制電路(8)的α軸定子電壓信號輸入端，逆Park變換電路(6)的β軸定子電壓信號輸出端連接空間矢量脈寬調制電路(8)的β軸定子電壓信號輸入端，空間矢量脈寬調制電路(8)電機轉子位置觀測信號輸入端連接運放積分電路(19)的電機轉子位置觀測信號輸出端，空間矢量脈寬調制電路(8)的脈沖寬度調制信號輸出端連接逆變器(9)的脈沖寬度調制信號輸入端，逆變器(9)的電壓信號輸出端連接永磁同步電機(11)的電壓信號輸入端，永磁同步電機(11)的電源輸入側的電流信號通過電流互感器(10)采集，電流互感器(10)采集獲得的C相電流信號輸出端連接第一Clark變換電路(7-1)的C相電流信號輸入端，電流互感器(10)采集獲得的B相電流信號輸出端連接第一Clark變換電路(7-1)的B相電流信號輸入端，第一Clark變換電路(7-1)的α軸定子電流信號輸出端連接第一Park變換電路(5-1)的α軸定子電流信號輸入端，第一Clark變換電路(7-1)的β軸定子電流信號輸出端連接第一Park變換電路(5-1)的β軸定子電流信號輸入端，第一Park變換電路(5-1)的電機轉子位置觀測信號輸入端連接運放積分電路(19)的電機轉子位置觀測信號輸出端；

永磁同步電機(11)的輸出側的電壓信號通過電壓傳感器(12)采集，電壓傳感器(12)采集獲得的C相電壓信號輸出端連接第二Clark變換電路(7-2)的C相電壓信號輸入端，電壓傳感器(12)采集獲得的B相電壓信號輸出端連接第二Clark變換電路(7-2)的B相電壓信號輸入端，第二Clark變換電路(7-2)的α軸電壓信號輸出端連接第二Park變換電路(5-2)的α軸電壓信號輸入端，第二Clark變換電路(7-2)的β軸電壓信號輸出端連接第二Park變換電路(5-2)的β軸電壓信號輸入端，第二Park變換電路(5-2)的電機轉子位置觀測信號輸入端連接運放積分電路(19)的電機轉子位置觀測信號輸出端，第二Park變換電路(5-2)的d軸電壓信號輸出端連接高速參數辨識電路(15)的d軸電壓信號輸入端，第二Park變換電路(5-2)的q軸電壓信號輸出端連接連接高速參數辨識電路(15)的q軸電壓信號輸入端，高速參數辨識電路(15)的低轉速永磁體磁鏈觀測信號輸入端連接低速參數辨識電路(13)的低轉速永磁體磁鏈觀測信號輸出端，高速參數辨識電路(15)的低轉速定子電阻觀測信號輸入端連接低速參數辨識電路(13)的低轉速定子電阻觀測信號輸出端，高速參數辨識電路(15)的電機轉子轉速估算信號輸入端連接轉速解耦電路(18)的電機轉子轉速估算信號輸出端，低速參數辨識電路(13)的選擇控制信號輸入端連接比較電路(20)的選擇控制信號輸出端，低速參數辨識電路(13)的電機轉子轉速估算信號輸入端連接轉速解耦電路(18)的電機轉子轉速估算信號輸出端，低速參數辨識電路(13)的β軸定子電流信號輸入端連接第一Clark變換電路(7-1)的β軸定子電流信號輸出端，低速參數辨識電路(13)的α軸濾波電壓信號輸入端連接第二LC濾波電路(14-2)的α軸濾波電壓信號輸出端，第二LC濾波電路(14-2)的α軸電壓信號輸入端連接第二Clark變換電路(7-2)的α軸電壓信號輸出端，低速參數辨識電路(13)的β軸濾波電壓信號輸入端連接第一LC濾波電路(14-1)的β軸濾波電壓信號輸出端，第一LC濾波電路(14-1)的β軸電壓信號輸入端連接第二Clark變換電路(7-2)的β軸電壓信號輸出端；

第一Park變換電路(5-1)輸出的q軸電流實際值i_q與高速參數辨識電路(15)輸出的辨識q軸電流值相比較的差值ε輸入給轉速解耦電路(18)，轉速解耦電路(18)的電機轉子轉速估算信號輸出端連接運放積分電路(19)的電機轉子轉速估算信號輸入端；

第一Park變換電路(5-1)輸出的q軸電流實際值i_q與高速參數辨識電路(15)輸出的辨識q軸電流值相比較的差值ε輸入給電阻解耦電路(16)，電阻解耦電路(16)的控制信號輸入端連接比較電路(20)的選擇控制信號信號輸出端，電阻解耦電路(16)的定子繞組電阻觀測信號輸出端連接高速參數辨識電路(15)的定子繞組電阻觀測信號輸入端，

第一Park變換電路(5-1)輸出的q軸電流實際值i_q與高速參數辨識電路(15)中的永磁體磁鏈辨識模型解算出的q軸電流值相比較的差值ε′輸入給磁鏈解耦電路(17)，磁鏈解耦電路(17)的控制信號輸入端連接比較電路(20)的選擇控制信號輸出端，磁鏈解耦電路(17)的永磁體磁鏈觀測信號輸出端連接高速參數辨識電路(15)的永磁體磁鏈觀測信號輸入端；比較電路(20)的電機轉子轉速給定信號輸入端連接位置傳感器(1)的電機轉子轉速給定信號輸出端，比較電路(20)的電機轉子轉速比較信號輸入端被輸入電機轉子轉速比較值ω_b。