[發(fā)明專利]一種輪轂電機(jī)無位置傳感器控制器的構(gòu)造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010195806.6
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN111510045B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫曉東;曹俊豪;陳龍;蔡英鳳;田翔;周衛(wèi)琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/24
• 分類號(hào): H02P21/24;H02P21/18;H02P27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種輪轂電機(jī)無位置傳感器控制器的構(gòu)造方法，其特征是包括以下步驟：

步驟A：將SVPWM模塊(21)、逆變器(22)和輪轂電機(jī)(23)依次串聯(lián)構(gòu)成電機(jī)控制系統(tǒng)(2)，電機(jī)控制系統(tǒng)(2)以控制電壓為輸入，輸出為三相電流

步驟B：由2s/2r坐標(biāo)變換模塊(11)、2r/2s坐標(biāo)變換模塊(13)和狀態(tài)反饋控制器(12)構(gòu)成輪轂電機(jī)閉環(huán)控制器(1)，輪轂電機(jī)閉環(huán)控制器(1)的第一個(gè)輸入為參考轉(zhuǎn)速ω^ref，第二個(gè)輸入為兩相電流第三個(gè)輸入為當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值第四個(gè)輸入為轉(zhuǎn)速ω_k；輪轂電機(jī)閉環(huán)控制器(1)輸出的是控制電壓

步驟C：將電機(jī)控制系統(tǒng)(2)、輪轂電機(jī)閉環(huán)控制器(1)與坐標(biāo)變換模塊(3)、二分有限集位置優(yōu)化模塊(4)、微分模塊(5)以及低通濾波器(6)共同構(gòu)成輪轂電機(jī)無位置傳感器控制器；二分有限集位置優(yōu)化模塊(4)的第一個(gè)輸入是所述的控制電壓第二個(gè)輸入是所述的兩相電流第三個(gè)輸入是兩相電流經(jīng)一階延遲1/z得到的上一時(shí)刻的電流第四個(gè)輸入是上一時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值二分有限集位置優(yōu)化模塊(4)輸出為所述的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值坐標(biāo)變換模塊(3)的輸入是所述的三相電流輸出是所述的兩相電流微分模塊(5)的輸入是所述的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值輸出是初步的估算轉(zhuǎn)速低通濾波器(6)的輸入是所述的初步的估算轉(zhuǎn)速輸出是所述的轉(zhuǎn)速ω_k；

步驟C中的二分有限集位置優(yōu)化模塊(4)的構(gòu)造方法是：

步驟1：由上一時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值經(jīng)轉(zhuǎn)子位置角初始化后得到初始化角度

步驟2：將初始化角度上一時(shí)刻及當(dāng)前時(shí)刻兩相靜止坐標(biāo)系下的電流以及所述的控制電壓通過坐標(biāo)變換得到對(duì)應(yīng)的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流和電壓以及

步驟3：分別計(jì)算電流和電壓和對(duì)應(yīng)的初始化角度的適應(yīng)度值

步驟4：對(duì)比適應(yīng)度值若則初始化角度不變；若則初始化角度不變；

步驟5：對(duì)比初始化角度若則終止迭代，否則返回步驟2，μ是設(shè)置的迭代終止系數(shù)；

步驟6：終止迭代后，計(jì)算出前時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值并輸出；

步驟1中，所述的轉(zhuǎn)子位置角初始化過程是：先由上一時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值確定四個(gè)預(yù)設(shè)角度分別為：再將上個(gè)時(shí)刻、當(dāng)前時(shí)刻的兩相靜止坐標(biāo)系下的電流以及控制電壓分別在四個(gè)預(yù)設(shè)角度下進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到四組同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流、電壓：

最后根據(jù)四組電流、電壓計(jì)算出對(duì)應(yīng)的四個(gè)適應(yīng)度值F_θi，四個(gè)適應(yīng)度值F_θi值中兩個(gè)較小值所對(duì)應(yīng)的角度就是初始化角度

步驟3中，適應(yīng)度值R_s、L_s、T_s分別為電機(jī)定子電阻、電感和采樣時(shí)間；

步驟B中，所述的兩相電流和轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值作為2s/2r坐標(biāo)變換模塊(11)的輸入，2s/2r坐標(biāo)變換模塊(11)輸出兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流轉(zhuǎn)速ω_k經(jīng)過一階延遲1/z得到上一時(shí)刻的估算轉(zhuǎn)速ω_k-1，電流參考轉(zhuǎn)速ω^ref及上一時(shí)刻的估算轉(zhuǎn)速ω_k-1一并作為狀態(tài)反饋控制器(12)的輸入，狀態(tài)反饋控制器(12)產(chǎn)生參考電壓參考電壓和轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值共同作為經(jīng)過2r/2s坐標(biāo)變換模塊(13)的輸入，2r/2s坐標(biāo)變換模塊(13)輸出所述的控制電壓

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪轂電機(jī)無位置傳感器控制器的構(gòu)造方法，其特征是：狀態(tài)反饋控制器(12)的表達(dá)式為：為系統(tǒng)的狀態(tài)變量矩陣，為轉(zhuǎn)速誤差的積分，K為2×4的增益矩陣。