[發(fā)明專利]一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置與速度的確定方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810500828.1
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN108667377A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀容波;李中兵;安博;鄧書朝
• 申請（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P21/18
• 分類號(hào): H02P21/18;H02P21/22;H02P6/182
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 邢少真

本發(fā)明提供了一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置與速度的確定方法及裝置，屬于永磁同步電機(jī)控制領(lǐng)域。該方法通過當(dāng)前時(shí)刻相鄰的前一時(shí)刻的α軸電流、α軸反電動(dòng)勢和α軸檢測電壓，得到該當(dāng)前時(shí)刻的α軸電流，并根據(jù)該當(dāng)前時(shí)刻的α軸電流，得到該當(dāng)前時(shí)刻的α軸反電動(dòng)勢；通過當(dāng)前時(shí)刻的β軸電流和β軸檢測電流，得到該當(dāng)前時(shí)刻的β軸反電動(dòng)勢；根據(jù)該當(dāng)前時(shí)刻的α軸反電動(dòng)勢和β軸反電動(dòng)勢可以計(jì)算得到該當(dāng)前時(shí)刻的電機(jī)轉(zhuǎn)子的角度和角速度，可以在無需霍爾傳感器的情況下獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子的角度和角速度，精確度不再取決于霍爾傳感器的靈敏度，避免了在霍爾傳感器精度下降或受損時(shí)不能得到正確的電機(jī)轉(zhuǎn)子的角度和角速度的問題，同時(shí)也減少了系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁同步電機(jī)控制領(lǐng)域，特別涉及一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置與速度確定方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著永磁同步電機(jī)的發(fā)展，永磁同步電機(jī)被越來越廣地應(yīng)用在位置控制以及速度控制的系統(tǒng)中。

現(xiàn)有技術(shù)中，永磁同步電機(jī)伺服的控制系統(tǒng)中，都需要霍爾傳感器配合編碼器將采集到的速度或位置信號(hào)發(fā)送給控制器，從而使控制器根據(jù)反饋的信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)中至少存在以下問題：

由于需要霍爾傳感器來獲取位置或速度信號(hào)，一旦傳感器精度下降，會(huì)造成控制系統(tǒng)失去作用。因此，通過霍爾傳感器對永磁同步電機(jī)伺服的控制系統(tǒng)，精確度低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種永磁同步電機(jī)的位置和速度估算方法，以更好提高精確度。具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

根據(jù)本公開實(shí)施例的第一方面，提供了一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置與速度的確定方法，所述方法包括：

設(shè)置永磁同步電機(jī)在α-β坐標(biāo)系下初始時(shí)刻的α軸電流、α軸反電動(dòng)勢、β軸電流和β軸反電動(dòng)勢，并獲取初始時(shí)刻的α軸檢測電壓和β軸檢測電壓；

獲取當(dāng)前時(shí)刻的α軸檢測電流、α軸檢測電壓、β軸檢測電流和β軸檢測電壓，所述當(dāng)前時(shí)刻為所述初始時(shí)刻之后的任一采樣時(shí)刻；

根據(jù)與該當(dāng)前時(shí)刻相鄰的前一時(shí)刻的α軸電流、α軸反電動(dòng)勢和α軸檢測電壓，得到該當(dāng)前時(shí)刻的α軸電流，并根據(jù)該當(dāng)前時(shí)刻的α軸電流和α軸檢測電流的第一差值以及該第一差值在時(shí)間上的微分值，得到該當(dāng)前時(shí)刻的α軸反電動(dòng)勢；

根據(jù)該前一時(shí)刻的β軸電流、β軸反電動(dòng)勢和β軸檢測電壓，得到該當(dāng)前時(shí)刻的β軸電流，并根據(jù)該當(dāng)前時(shí)刻的β軸電流和β軸檢測電流的第一差值以及該第一差值在時(shí)間上的微分值，得到該當(dāng)前時(shí)刻的β軸反電動(dòng)勢；

根據(jù)該當(dāng)前時(shí)刻的α軸反電動(dòng)勢和β軸反電動(dòng)勢得到該當(dāng)前時(shí)刻的電機(jī)轉(zhuǎn)子的角度；

根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的角度和與該當(dāng)前時(shí)刻相鄰的前一時(shí)刻的所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的角度得到該當(dāng)前時(shí)刻的電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度。

可選的，所述根據(jù)與該當(dāng)前時(shí)刻相鄰的前一時(shí)刻的α軸電流、α軸反電動(dòng)勢和α軸檢測電壓，得到該當(dāng)前時(shí)刻的α軸電流，包括：

將當(dāng)前時(shí)刻相鄰的前一時(shí)刻α軸電流、α軸反電動(dòng)勢和α軸檢測電壓輸入到α軸電流方程中，計(jì)算該當(dāng)前時(shí)刻的α軸電流，所述α軸電流方程為：

其中，i_α(n+1)為所述當(dāng)前時(shí)刻的α軸電流，i_α(n)為所述前一時(shí)刻的α軸電流，v_α(n)為所述前一時(shí)刻的α軸檢測電壓，e_α(n)為所示前一時(shí)刻的α軸反電動(dòng)勢，R_s為電機(jī)定子繞組電阻，T_s為采樣周期，L_s為電機(jī)定子繞組電感；

所述根據(jù)與該當(dāng)前時(shí)刻相鄰的前一時(shí)刻的β軸電流、β軸反電動(dòng)勢和β軸檢測電壓，得到該當(dāng)前時(shí)刻的β軸電流，包括：