[發明專利]基于穩態dq電量采樣的無刷雙饋電機集成參數辨識方法

在審

• 申請號: 202111451016.0
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114221594A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 蘇婧媛;陳梓銳;杜雄
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P23/14
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

本發明公開了一種基于穩態dq電量采樣的無刷雙饋電機集成參數辨識方法，包括步驟：S1.對無刷雙饋電機進行開環控制，構建無刷雙饋電機穩態降階dq模型；S2.基于無刷雙饋電機穩態降階dq模型，計算得到無刷雙饋電機集成參數；所述無刷雙饋電機集成參數包括功率繞組集成電感參數、集成互感參數、控制繞組電阻以及控制繞組集成電感參數。本發明能夠適用于不同結構無刷雙饋電機和應用場合的集成電機參數辨識，通用性好，計算過程簡單。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，具體涉及一種基于穩態dq電量采樣的無刷雙饋電機集成參數辨識方法。

背景技術

目前針對無刷雙饋電機控制已提出許多控制策略，例如獨立發電應用下的矢量定向控制和直接電壓控制，以及并網發電應用下的雙模式控制和低壓穿越控制。這些控制策略高度依賴于準確的無刷雙饋電機參數，因此在電機參數未知時，有必要進行參數獲取。

學術研究方面，無刷雙饋電機參數獲取主要為離線方法，但該方法獲取電機參數的常規方法，簡單直觀，但或對實驗臺架改動較多，且堵轉需要專業操作工具，在空間狹窄的應用場合不便實施，或要求充分的無刷雙饋電機結構先驗知識，較適合科研研究人員，對工程應用人員難度較大。

專利研究方面，由于無刷雙饋電機結構較復雜，目前僅較少專利提到了相關參數獲取方法。例如，一種無刷雙饋電機最優轉子參數設計方法，明確設計關鍵參數后，基于專業電機本體電磁仿真工具，由第一解耦參數至第N解耦參數逐步向下篩選，最終得到全部關鍵參數的最優設計值；一種無刷雙饋電機的控制系統、前饋控制方法及參數辨識方法，提出了基于空載工況寬松閉環控制的無刷雙饋電機前饋參數辨識方法，根據閉環跟蹤性能在線調節控制系統中的前饋參數，獲取使閉環性能最優的前饋參數。上述方法直接面向控制或設計需求，針對性較高，但或對閉環控制和給定設置有具體要求以保證系統安全，或涉及專業本體知識和仿真計算，參數獲取難度可進一步降低，獲取方法還可進一步簡化。

此外，針對與無刷雙饋電機結構、特性相近的雙饋電機(即異步電機)，目前已有許多參數獲取方法研究。這些方法的計算過程簡單、響應迅速，工程實用性好。但無刷雙饋電機結構更復雜、電機參數更多且相互耦合特性更復雜，難以沿用以上參數獲取方法滿足無刷雙饋電機建模和控制的參數需求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是克服現有技術中的缺陷，提供基于穩態dq電量采樣的無刷雙饋電機集成參數辨識方法，能夠適用于不同結構無刷雙饋電機和應用場合的集成電機參數辨識，通用性好，計算過程簡單。

本發明的基于穩態dq電量采樣的無刷雙饋電機集成參數辨識方法，包括如下步驟：

S1.對無刷雙饋電機進行開環控制，構建無刷雙饋電機穩態降階dq模型：

其中，u_pd與u_pq均為功率繞組相電壓的分量；L_pe為功率繞組集成電感參數；ω_p為穩定工況下的功率繞組電角頻率；i_pd與i_pq均為功率繞組電流從靜止ABC坐標轉換到統一參考dq坐標系下的分量；i_cd與i_cq均為控制繞組電流從靜止ABC坐標轉換到統一參考dq坐標系下的分量；M_e為集成互感參數；u_cd為控制繞組相電壓的d軸分量；u_cq為控制繞組相電壓的q軸分量；r_c為控制繞組電阻；L_ce為控制繞組集成電感參數；ω_c為控制繞組電流角頻率；

S2.基于無刷雙饋電機穩態降階dq模型，計算得到無刷雙饋電機集成參數；所述無刷雙饋電機集成參數包括功率繞組集成電感參數、集成互感參數、控制繞組電阻以及控制繞組集成電感參數。

進一步，對無刷雙饋電機進行開環控制，具體包括：