一种永磁同步电机角度辨识系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113644854A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202110917544.4(22)申请日2021.08.11(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市朝阳区前进大街2699号吉林大学(72)发明人郝正强杨阳龚依民车晓镭张剑楠张晨晨宋红达郝正杰(74)专利代理机构杭州华知专利事务所(普通合伙)33235代理人束晓前(51)Int.Cl.H02P21/18(2016.01)H02P25/022(2016.01)H02P27/12(2006.01)H02P6/182(2016.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称一种永磁同步电机角度辨识系统及方法(57)摘要本发明公开的一种永磁同步电机角度辨识系统及方法，所述系统包括：锁相环，用于计算得到角度的非周期性直流分量；自适应角度补偿器，用于结合所述角度的非周期性直流分量与误差角度计算得到估计电气角度；微分器，用于对所述估计电气角度进行微分获得估计转速；自适应控制器，用于获得初始周期性角度的三角函数系数进而得到估计周期性角度；积分器，用于获得目标三角函数系数，进而获得目标周期性角度。本发明根据自适应控制原理，实时辨识周期性角度的三角函数系数，进而组合成周期性角度；本发明在控制过程中，将周期性角度与锁相环计算获得的角度相加，提高无位置传感器控制的观测角度精度，可以大大改善控制性能，减小速度与电流波动。CN113644854ACN113644854A权利要求书1/1页1.一种永磁同步电机角度辨识系统，其特征在于，所述系统包括：锁相环，用于计算得到角度的非周期性直流分量；自适应角度补偿器，用于结合所述角度的非周期性直流分量与误差角度计算得到估计电气角度；微分器，用于对所述估计电气角度进行微分获得估计转速；自适应控制器，用于获得初始周期性角度的三角函数系数进而得到估计周期性角度；积分器，用于获得目标三角函数系数，进而获得目标周期性角度。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机角度辨识系统，其特征在于，还包括转速控制PI调节器与第一电流控制PI调节器，其中，所述转速控制PI调节器用于获得第一指令电流，所述第一电流控制PI调节器用于获得第一输出电压。3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机角度辨识系统，其特征在于，还包括弱磁控制器，其中，所述第一输出电压与实际电压通过所述弱磁控制器得到第二指令电流，进而通过第二电流控制PI调节器获得第二输出电压。4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机角度辨识系统，其特征在于，还包括反电动势观测器，用于获得第一反电动势与第二反电动势。5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机角度辨识系统，其特征在于，还包括将所述第一反电动势与所述第二反电动势带入预设的反正切函数得到所述误差角度。6.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机角度辨识系统，其特征在于，还包括将控制器，用于发出控制信号控制各部件工作。7.一种永磁同步电机角度辨识方法，应用于权利要求1‑6任一的一种永磁同步电机角度辨识系统，其特征在于，所述方法包括：计算得到角度的非周期性直流分量；结合所述角度的非周期性直流分量与误差角度计算得到估计电气角度；对所述估计电气角度进行微分获得估计转速；获得初始周期性角度的三角函数系数进而得到估计周期性角度；获得目标三角函数系数，进而获得目标周期性角度。8.根据权利要求7所述的一种永磁同步电机角度辨识方法，其特征在于，还包括将所述估计转速与指令转速做差得到第一指令电流，进而得到第一输出电压，根据所述第一输出电压与实际电压得到第二指令电流，进而获得第二输出电压。9.根据权利要求7所述的一种永磁同步电机角度辨识方法，其特征在于，还包括将所述估计电气角度除以预设极对数得到估计机械角度。10.根据权利要求7所述的一种永磁同步电机角度辨识方法，其特征在于，还包括将所述第一输出电压与所述第二输出电压经过空间矢量脉宽调制得到驱动逆变器工作指令序列。2CN113644854A说明书1/8页一种永磁同步电机角度辨识系统及方法技术领域[0001]本发明涉及电机控制技术领域，更具体的，涉及一种永磁同步电机角度辨识系统及方法。背景技术[0002]电机(ElectricalMachine)本质是一个能量转换装置(电能和机械能互换)，通过定转子之间的磁场耦合产生力矩转动，其中定子部分的磁场由电流产生，转子部分的磁场可以通过电流或者永磁体产生。永磁同步电机的转子部分采用永磁体形成磁场，无需额外电流，因此电机损耗更少，功率密度更高。也正是因为永磁同步电机的高效、节能的优点，才得以被广泛应用于家用产品，尤其是各种压缩机中，这其中，单转子压缩机以其经济性获得了广泛应用。[0003]由于压缩机内部工