[發(fā)明專利]基于前饋鎖相環(huán)的永磁同步電機(jī)位置估計(jì)誤差抑制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211450647.5
• 申請(qǐng)日: 2022-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN115720069A
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張芮嘉;胡勤豐;羅云升;谷繼天
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/18
• 分類號(hào): H02P21/18;H02P21/13;H02P21/00;H02P6/182;H02P25/026;H02P27/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳玥

1.基于前饋鎖相環(huán)的永磁同步電機(jī)位置估計(jì)誤差抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在αβ坐標(biāo)系下，采用滑模觀測(cè)器對(duì)αβ坐標(biāo)軸的反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行估計(jì)，得到α坐標(biāo)軸的等效反電動(dòng)勢(shì)e_{α_eq}和β坐標(biāo)軸的等效反電動(dòng)勢(shì)e_{β_eq}；

2)將步驟1)得到的e_{α_eq}和e_{β_eq}通過復(fù)系數(shù)濾波器處理，濾除e_{α_eq}和e_{β_eq}中的高頻抖振，得到估計(jì)反電動(dòng)勢(shì)和誤差信號(hào)ε_α以及估計(jì)反電動(dòng)勢(shì)和誤差信號(hào)ε_β；

3)構(gòu)造鎖頻環(huán)，輸入估計(jì)反電動(dòng)勢(shì)和誤差信號(hào)ε_α以及估計(jì)反電動(dòng)勢(shì)和誤差信號(hào)ε_β，得到復(fù)系數(shù)濾波器的中心頻率ω_r，所述復(fù)系數(shù)濾波器的中心頻率ω_r即為鎖頻環(huán)估計(jì)角速度

4)將步驟2)得到的估計(jì)反電動(dòng)勢(shì)和估計(jì)反電動(dòng)勢(shì)通過鎖相環(huán)處理，得到估計(jì)角速度與估計(jì)位置

5)將步驟3)得到的鎖頻環(huán)估計(jì)角速度引入步驟4)中的鎖相環(huán)，得到轉(zhuǎn)速前饋鎖相環(huán)，提高估計(jì)位置與估計(jì)角速度的估計(jì)精度。

2.如權(quán)利要求1所述的基于前饋鎖相環(huán)的永磁同步電機(jī)位置估計(jì)誤差抑制方法，其特征在于，步驟3)中鎖頻環(huán)的控制方程為：

其中，狀態(tài)變量γ為負(fù)反饋系數(shù)，ε_f為頻率誤差信號(hào)；

穩(wěn)態(tài)時(shí)有：

其中，ω_r為復(fù)系數(shù)濾波器的中心頻率，上標(biāo)“·”表示導(dǎo)數(shù)，ω_c為復(fù)系數(shù)濾波器的截止頻率，ω為等效反電動(dòng)勢(shì)e_{α_eq}或e_{β_eq}的角頻率，兩者的角頻率大小相等；

將與ε_α、與ε_β作為鎖頻環(huán)的輸入信號(hào)，調(diào)節(jié)復(fù)系數(shù)濾波器的中心頻率ω_r直到與等效反電動(dòng)勢(shì)e_{α_eq}和e_{β_eq}的頻率ω匹配，使得頻率誤差收斂為零，即ω＝ω_r。

3.如權(quán)利要求2所述的基于前饋鎖相環(huán)的永磁同步電機(jī)位置估計(jì)誤差抑制方法，其特征在于，步驟5)中所述轉(zhuǎn)速前饋鎖相環(huán)的傳遞函數(shù)Φ(s)為：

其中，θ_e(s)為象函數(shù)，上標(biāo)為估計(jì)值，s為復(fù)頻率；Γ表示鎖頻環(huán)增益：

估計(jì)位置誤差傳遞函數(shù)Φ_error(s)為：

其中，Δ表示誤差值，K_p和K_i為鎖相環(huán)的PI控制器的參數(shù)；

當(dāng)給定轉(zhuǎn)速為斜坡信號(hào)時(shí)，位置為其中α_e為斜坡轉(zhuǎn)速信號(hào)的斜率；根據(jù)中值定理，位置估計(jì)穩(wěn)態(tài)誤差為：