[發明專利]一種同步電機無速度傳感器的角度觀測方法

有效

• 申請號: 201711001215.5
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107809191B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 蘇明;陳曉冰;葉偉宏;謝超
• 申請（專利權）人: 廈門金龍汽車新能源科技有限公司
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182
• 代理公司: 35232 廈門創象知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳慧敏

本發明涉及一種同步電機無速度傳感器的角度觀測方法，該方法包括：通過檢測電機的輸出電壓和電流，根據電機狀態方程計算出電機的反電勢；在所述反電勢信號上引入一個校正量，將所述反電勢信號及校正量一起送入積分器進行積分計算，得到定子磁鏈；根據所述定子磁鏈，經過計算得出轉子磁鏈；對轉子磁鏈進行PLL鎖相，得到電機轉子角度和轉速；本發明通過引入磁鏈觀測器的反饋機制，來校正反電勢的零偏和初始值誤差。該方法不需要對反電勢進行濾波，觀測器的響應較快，且由于引入了反饋校正機制，其還可以校正各種非理想因素對磁鏈觀測器的影響，比如電機參數偏差帶來的磁鏈觀測器誤差，具有優異的角度觀測性能。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，尤其涉及一種同步電機無速度傳感器的角度觀測方法。

背景技術

隨著半導體技術及計算機技術的發展，永磁同步電機在國民經濟的各個領域得到了廣泛的應用，對于同步電機無速度傳感器控制中的角度都是需要準確觀測的，而現有的處理方法一般是采用磁鏈觀測器對反電勢的低通濾波來實現磁鏈角度的觀測，但是低通濾波帶來磁鏈角度的滯后，導致觀測角度存在一定偏差，而且反電勢信號中不可避免存在零偏和初始值，直接通過對反電勢進行積分來計算磁鏈將會帶來積分器的飽和與初始值誤差，導致角度無法準確觀測。

發明內容

本發明提供一種同步電機無速度傳感器的角度觀測方法，目的在于解決磁鏈觀測器無法準確計算角度的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種同步電機無速度傳感器的角度觀測方法，包括：

通過檢測電機的輸出電壓和電流，根據電機狀態方程計算出電機的反電勢；

在所述反電勢信號上引入一個校正量，將所述反電勢信號及校正量一起送入積分器進行積分計算，得到定子磁鏈；

根據所述定子磁鏈，經過計算得出轉子磁鏈；

對轉子磁鏈進行PLL鎖相，得到電機轉子角度和轉速。

進一步地，所述校正量由實際定子磁鏈的幅值平方與觀測磁鏈的幅值平方的偏差，經過坐標投影后再乘以K系數得到；

其中，所述K系數為該觀測器的調試參數。

進一步地，所述通過檢測電機的輸出電壓和電流，根據電機狀態方程計算出電機的反電勢；其中：

所述電機狀態方程為：

式中，E_alf和E_beta分別為alf軸和beta軸的反電勢；U_alf和U_beta分別為alf軸和beta軸的電機輸出電壓；Rs為電機電阻的參數；I_alf和I_beta分別為alf軸和beta軸的電機輸出電流。

進一步地，所述根據定子磁鏈，經過計算得出轉子磁鏈；其中：

計算方式為：

式中，ψ_alf和ψ_beta分別為alf軸和beta軸的轉子磁鏈；Phi_alf和Phi_beta分別為alf軸和beta軸的定子磁鏈；Ls為電機的電感參數；I_alf和I_beta分別為alf軸和beta軸的電機輸出電流。

進一步地，所述校正量U_comp由實際定子磁鏈的幅值平方與觀測磁鏈的幅值平方的做差