[发明专利]一种基于扩展卡尔曼滤波器的无刷直流电机状态估计方法

权利要求书

1.一种基于扩展卡尔曼滤波器的无刷直流电机状态估计方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，对传统的扩展卡尔曼滤波器进行改进，采用模糊算法调整测量误差协方差矩阵R_k，R_k＝R+ΔR，其中，R为系统噪声w_k的协方差矩阵，ΔR为根据模糊规则获得的调整量；

其中，模糊规则为：

以测量变量与预测值之差的理论值与实际值之差e_k作为模糊输入，测量噪声方差阵R_k的调整量ΔR作为模糊输出；

当e_k≈0时，ΔR为0；

当e_k>0时，ΔR为负值；

当e_k<0时，ΔR为正值；

步骤二，采用步骤一改进后的的扩展卡尔曼滤波器对无刷直流电机的状态进行估计。

2.如权利要求1所述的无位置传感器无刷直流电机的扩展卡尔曼滤波器，其特征在于，所述模糊算法中，e_k和ΔR的隶属度函数均分为负大NB、负中NM、负小NS、零ZO、正小PS、正中PM和正大PB7个区间，每个区间的隶属度函数均为三角形，其中，模糊输入e_k隶属度函数中，NB区间三角形三个顶点坐标为(-∞，1)、(-4.8,1)、(-2.5,0)；NM区间三角形三个顶点坐标为(-4.8,0)、(-3,1)、(-2,0)；NS区间三角形三个顶点坐标为(-3.2,0)、(-2,1)、(0,0)；ZO区间三角形三个顶点坐标为(-2.6,0)、(0,1)、(2.6,0)；PS区间三角形三个顶点坐标为(0,0)、(2,1)、(3.2,0)；PM区间三角形三个顶点坐标为(2,0)、(3,1)、(4.8,0)；PB区间三角形三个顶点坐标为(2.5,0)、(4.8,1)、(+∞，1)；模糊输出ΔR隶属度函数中，NB区间三角形三个顶点坐标为(-∞,1)、(-2.8,1)、(-1.8,0)；NM区间三角形三个顶点坐标为(-2.8,0)、(-2,1)、(-1.3,0)；NS区间三角形三个顶点坐标为(-.2,0)、(-1,1)、(0,0)；ZO区间三角形三个顶点坐标为(-1.3,0)、(0,1)、(1.3,0)；PS区间三角形三个顶点坐标为(0,0)、(1.3,1)、(2,0)；PM区间三角形三个顶点坐标为(1.3,0)、(2,1)、(2.8,0)；PB区间三角形三个顶点坐标为(1.8,0)、(2.8,1)、(+∞,1)；

模糊规则为：

(1)如果e_k∈ZO，则令ΔR∈ZO；

(2)如果e_k∈NS，则令ΔR∈PS；

(3)如果e_k∈NM，则令ΔR∈PM；

(4)如果e_k∈NB，则令ΔR∈PB；

(5)如果e_k∈PS，则令ΔR∈NS；

(6)如果e_k∈PM，则令ΔR∈NM；

(7)如果e_k∈PB，则令ΔR∈NB。