[發明專利]一種基于分段閾值的永磁同步電機無位置傳感器控制方法

有效

• 申請號: 202110790676.5
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113644848B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 張榮標;楊銘剛;張業成
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182;H02P6/18;H02P21/18;H02P21/00;H02P21/13;H02P21/22;H02P21/28;H02P25/026
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1.一種基于分段閾值的永磁同步電機無位置傳感器控制方法，其特征是包括以下步驟：

步驟1)采集并計算出永磁同步電機的當前速度V與加速度a，對當前速度V進行分段處理，當0≤V≤V_m*30％為第一階段，當V_m*30％VV_額為第二階段，計算出兩個階段的轉換時間V_m是永磁同步電機的額定速度；

步驟2)結合加速度a和轉換時間t_m，判斷出永磁同步電機在靜止啟動、低速、中速或高速這四種運行狀態；

步驟3)當永磁同步電機在靜止啟動或低速運行狀態時，采用高頻方波電壓信號注入法控制永磁同步電機；當永磁同步電機在中速或高速運行狀態時，采用限幅平均濾波觀測法控制永磁同步電機。

2.根據權利要求1所述的一種基于分段閾值的永磁同步電機無位置傳感器控制方法，其特征是：步驟2)中，當永磁同步電機在第一階段時，當a＝0或a0時，或當a0且0≤tt_m時，判斷出永磁同步電機在靜止啟動或低速運行狀態；當a0且t≥t_m時，判斷出永磁同步電機在中速或高速運行狀態。

3.根據權利要求1所述的一種基于分段閾值的永磁同步電機無位置傳感器控制方法，其特征是：步驟2)中，當永磁同步電機在第二階段時，當a＝0或a0時，或a0且0≤tt_m時，判斷出永磁同步電機在中速或高速運行狀態；當a0且t≥t_m時，判斷出永磁同步電機在靜止啟動或低速運行狀態。

4.根據權利要求1所述的一種基于分段閾值的永磁同步電機無位置傳感器控制方法，其特征是：步驟3)中，所述的高頻方波電壓信號注入法是：

步驟(1)：建立永磁同步電機的估計轉子旋轉坐標系實際轉子旋轉坐標系dq與靜止坐標系αβ，向估計旋轉坐標系中注入高頻方波電壓得到注入高頻方波電壓信號后的定子電壓u_dh，u_qh和估計旋轉坐標系軸上的高頻電流

步驟(2)：對高頻電流進行傅里葉分解，將傅里葉分解后的高頻電流響應相反數與cos(ωx)相乘，經低通濾波得到含有位置誤差信息的位置誤差函數f(△θ)，ω為角頻率，x為注入方波時間；

步驟(3)：將位置誤差函數f(△θ)經PI調節到零，輸出估計轉子位置角度估計轉子位置角度經過微分環節后得到永磁同步電機的估計速度

5.根據權利要求1所述的一種基于分段閾值的永磁同步電機無位置傳感器控制方法，其特征是：步驟3)中，所述的高頻方波電壓信號注入法是：

步驟(1)：以定子電流誤差作為滑模觀測器的滑模面，為α、β軸的觀測定子電流，i_α、i_β為α、β軸的實際定子電流，根據滑模控制律得到擴展反電動勢e_α、e_β；

步驟(2)：將擴展反電動勢e_α、e_β經過限幅平均濾波后得到光滑的擴展反電動勢

步驟(3)：光滑的擴展反電動勢經反正切函數運算得出估計轉子位置角度估計轉子位置角度經過微分環節后得到永磁同步電機的估計速度