[發明專利]一種永磁同步電機的參數識別方法

在審

• 申請號: 202010961147.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112087178A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 劉冰;姚杰;韓大強;蒲顯城
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/16;H02P21/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 郭會

1.一種永磁同步電機的參數識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.使永磁同步電機工作在i_d＝0控制策略下的矢量控制中，在轉子轉速為0時，根據初始階段的定子電阻模型，注入d軸電流實現定子電阻的初步辨識，其中，i_d表示定子的d軸電流；

B.在i_d＝0控制策略下得到轉速穩定階段的定子電阻、電感及永磁體磁鏈的辨識模型；

C.根據變步長算法、M估計及自適應神經網絡辨識模型的基本算法設計定子電阻、電感、永磁體磁鏈辨識模型；

D.根據辨識模型實時在線更新定子電阻、電感、永磁體磁鏈的大小。

2.根據權利要求1所述的一種永磁同步電機的參數識別方法，其特征在于，所述步驟A包括：

A1.在忽略永磁同步電機的磁飽和與鐵損時，建立永磁同步電機在d、q軸同步旋轉坐標系下的電壓方程：

其中，i_q表示定子的q軸電流，u_d、u_q分別是永磁同步電機在d、q軸上的電壓分量，R是定子的電阻，L_s為電機的電感，ω為電角速度，ψ_m是轉子永磁體的磁鏈；

A2.得出(1)式在考慮逆變器非線性因素時的離散域方程：

其中：

其中，V_dead是逆變器非線性產生的等效補償電壓；k是采樣次數；θ是轉子的位置，i_as、i_bs、i_cs是電機的三相電流，sgn(·)表示符號函數；

A3.在初始階段轉子轉速為0，通過對d軸注入電流來初步識別定子電阻值，即當ω＝0時，將(2)式轉化為：

其中，u_d0、u_q0、i_d0、i_q0分別為靜止狀態下電機的d軸電壓、q軸電壓、d軸電流、q軸電流；

A4.通過(4)式的變換得(5)式確定定子電阻在初始階段的阻值，實現對定子電阻的初步辨識：

3.根據權利要求2所述的一種永磁同步電機的參數識別方法，其特征在于，所述步驟B包括：

B1.在i_d＝0的控制策略下，對(2)式進行轉換得到：

B2.對(6)式中第一個式子平均后得到電感的辨識模型：

其中，為濾波后的直流分量；D_d(k)是均值為0的6次諧波，V_deadD_d(k)的直流分量為0；

B3.設計永磁體磁鏈ψ_m的辨識模型為：

u_d(k)D_q(k)-u_q(k)D_d(k)＝-ω(k)L_si_q(k)D_q(k)-Ri_q(k)D_d(k)-ω(k)ψ_mD_d(k) (8)；

同時，將(8)式進一步作為轉速穩定階段定子電阻R的辨識模型。

4.根據權利要求3所述的一種永磁同步電機的參數識別方法，其特征在于，所述步驟C中使用的自適應神經網絡辨識模型的基本算法為LMS算法：

其中，x(k)、y(k)分別表示自適應神經網絡辨識模型的輸入和輸出，d(k)表示期望輸出，e(k)表示誤差值，w(k)表示權值。