[發明專利]磁阻同步電機的控制切換過渡方法、系統和控制方法

有效

• 申請號: 201911332414.3
• 申請日: 2019-12-22
• 公開（公告）號: CN111106766B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 馬志勛;劉思明;任林杰;林國斌
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P23/00;H02P23/12;H02P23/14;H02P25/089
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳源源

1.一種基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法，磁阻同步電機的控制方法包括第一控制算法和第二控制算法，所述的第一控制算法用于控制靜止和轉速小于設定轉速值的磁阻同步電機，所述的第二控制算法用于控制轉速大于等于設定轉速值的磁阻同步電機，其特征在于，所述的切換過渡方法采用鎖相環控制方法，包括以下步驟：

獲取第一控制算法和第二控制算法各自得到的相位角度估計值，將兩個相位角度估計值作差，并且將角度差值歸一化為脈沖序列后作為補償值來修正第一控制算法或第二控制算法的相位角度估計值，當兩個相位角度估計值的角度差值小于設定差值后，兩個控制算法進行切換。

2.根據權利要求1所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法，其特征在于，所述的第一控制算法采用旋轉高頻注入法，所述的第二控制算法采用擴展卡爾曼濾波法。

3.一種如權利要求1所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法的磁阻同步電機無傳感器控制方法，其特征在于，通過有限狀態機對磁阻同步電機進行控制，所述的有限狀態機將第一控制算法、第二控制算法和切換過渡方法統一在一個邏輯框架下。

4.根據權利要求3所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法的磁阻同步電機無傳感器控制方法，其特征在于，所述有限狀態機的狀態機邏輯分為四個部分，利用程序的方法對相應的狀態過渡進行標志位的設置，分別為：

狀態a、第一控制算法的觀測器估計出相位角度估計值；

狀態b、帶有鎖相環補償的第一控制算法的觀測器估計出相位角度估計值；

狀態c、第二控制算法的觀測器估計出相位角度估計值；

狀態d、帶有鎖相環補償的第二控制算法的觀測器估計出相位角度估計值。

5.根據權利要求4所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法的磁阻同步電機無傳感器控制方法，其特征在于，

狀態機處于狀態a，磁阻同步電機轉速持續增長，至磁阻同步電機轉速大于第一轉速設定值時，狀態機轉入狀態b，即啟動切換過渡方法對第一控制算法的相位角度估計值進行補償，直至第一控制算法和第二控制算法的相位角度估計值的角度差值小于設定差值時，狀態機轉入狀態c。

6.根據權利要求5所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法的磁阻同步電機無傳感器控制方法，其特征在于，

狀態機處于狀態b，當磁阻同步電機轉速小于第二轉速設定值時，狀態機轉入狀態a，所述的第二轉速設定值小于第一轉速設定值。

7.根據權利要求4所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法的磁阻同步電機無傳感器控制方法，其特征在于，

狀態機處于狀態c，磁阻同步電機轉速持續減小，至磁阻同步電機轉速小于第三轉速設定值時，狀態機轉入狀態d，即啟動切換過渡方法對第二控制算法的相位角度估計值進行補償，直至第一控制算法和第二控制算法的相位角度估計值的角度差值小于設定差值時，狀態機轉入狀態a。

8.根據權利要求7所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法的磁阻同步電機無傳感器控制方法，其特征在于，

狀態機處于狀態d，當磁阻同步電機轉速大于第四轉速設定值時，狀態機轉入狀態c，所述的第四轉速設定值大于第三轉速設定值。

9.根據權利要求4所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法的磁阻同步電機無傳感器控制方法，其特征在于，當磁阻同步電機啟動時，狀態機開始初始化，處于狀態a，此時磁阻同步電機從零轉速開始增速。

10.一種如權利要求1所述的基于鎖相環的磁阻同步電機無傳感器控制切換過渡方法的切換過渡系統，其特征在于，切換過渡系統采用鎖相環控制系統，包括歸一化處理模塊和積分器，所述的歸一化處理模塊用于處理第一控制算法和第二控制算法的相位角度估計值之差，使其變為脈沖序列，所述的積分器用于處理脈沖序列使其變為鎖相環補償值，該鎖相環補償值用于修正第一控制算法或第二控制算法的相位角度估計值，當兩個相位角度估計值的角度差值小于設定差值后，兩個控制算法進行切換。