[發明專利]基于轉速自適應滑模觀測器的無傳感器電機控制方法

在審

• 申請號: 201810342250.1
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108649853A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 黃曉艷;尤朝杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02P21/24
• 分類號: H02P21/24;H02P21/00
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 黃芳

1.基于轉速自適應滑模觀測器的無傳感器控制方法，其特征在于，包括滑模觀測器，反電勢觀測器和鎖相環，反電勢觀測器從滑模觀測器輸出信號中提取出反電勢信號中的等效量V_α和V_β，并根據以下公式提取出低頻信號：

其中為轉子的電角速度的估計值；和為等效量V_α和V_β的導數；

根據公式(1)得到反電勢觀測器必須滿足如下公式：

其中和是V_α和V_β估計值，和為反電勢估計值和實際值之間的誤差值,l是一個正的常數；和為和的導數；

反電勢觀測器將和估計值傳輸給鎖相環，鎖相環根據從中提取出反動勢中的位置信號進行鎖相。

2.根據權利要求1所述的基于轉速自適應滑模觀測器的無傳感器電機控制方法，其特征在于：滑模觀測器需滿足以下公式：

其中和為兩相估計電流，V_α和V_β為兩相電壓，其中為

其中R_s為定子電阻；為轉子的電角速度的估計值，L_d和L_q分別為交直軸電感，反電勢由電流的誤差重構，因此V_α和V_β滿足如下公式

其中k為滑模控制的增益，sgn()為符號函數，和分別為等效量V_α和V_β的估計電流和實際電流的誤差。

3.根據權利要求2所述的基于轉速自適應滑模觀測器的無傳感器電機控制方法，其特征在于：轉子的電角速度符合如下公式：

其中F為李雅普諾夫函數，其導數小于零時為穩定狀態，其中ω_e為轉子的實際電角速度，T為轉置符號，從而得到其中a＝(L_d-Lq)/L_d。

4.根據權利要求1所述的基于轉速自適應滑模觀測器的無傳感器電機控制方法，其特征在于：還包括轉速調節器、電流調節器、SVPWM脈寬調制、CLARK變換、PARK變換；轉速調節器采用的是比例-積分調節器；電流調節器采用的是比例-積分調節器，d、q軸分別擁有一個比例-積分調節器，同時在d、q軸之間還有反電勢的交叉解耦；SVPWM脈寬調制采用的是空間電壓矢量脈寬調制；CLARK變換是將定子三相電流變換到靜止的α-β坐標軸上；PARK變換是靜止坐標系α-β軸上兩相電壓或電流與同步旋轉坐標系d-q坐標軸上的對應的電壓或電流之間的轉換。