[发明专利]一种电机相电流预测与诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，涉及一种相电流预测与诊断方法。

背景技术

目前的电机控制装置具有逆变器设备和电机矢量控制部分。电动机一般是三相交流电机。逆变器设备通过保险丝和继电器与动力电池或与驱动车辆的其他类型电源相连。在逆变器设备和电动机之间设有电流传感器用于检测三相电流Iu、Iv、Iw。在电动机上装有检测电机位置的传感器。电机矢量控制部分使用矢量控制，通过坐标变换后获得直交轴电流，从而达到类似直流电机的磁链和转矩解耦的控制效果。一般情况下，由于整车空间有限，逆变器体积都相对较小而且电流传感器与开关器件(如IGBT)安装在同一壳体内，在工作过程中由于开关器件的频繁开关，将产生很大的电磁干扰，致使输出信号有较大的零点漂移并且耦合了噪声信号，会导致控制精度下降甚至失效。另外，在车用情况下，为保证安全可靠需要对电流传感器信号的可信性进行检查，在传感器出现故障时能够及时被检测到然后进行故障处理。因此，电流检测的准确度和可信性变得非常重要，它直接影响电机的控制性能以及系统的安全性、可靠性、耐久性。

中国专利公报公开了“一种永磁同步电机无传感器控制算法”(申请号：201110413831.8，公开日：)。该方法通过估算电流补偿步骤、估算反电势滤波步骤和角速度计算步骤，对电流进行循环补偿，通过估算公式获得电机转子位置，从而控制电机。这种电机控制装置存在一个缺点就是，估算公式中用到的电机本体参数如永磁同步电机绕组电阻、绕组电感是随着温度及电机相电流不断变化的物理量，该方法并未提到对以上参数进行有效的补偿，从而影响角度估算精度及有效性，将降低电机控制精度及可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可实现电机的控制，同时能够识别电流传感器的零偏并对电流传感器故障状态进行检查和相互校验的电机相电流预测与诊断方法。

为了解决上述技术问题，本发明的电机相电流预测与诊断方法包括相电流过零检测、相电流预测和相电流故障诊断三部分，下述对各个部分进行描述，第一部分相电流过零检测包括如下步骤：

步骤一：判断电流幅值是否大于设定的C值，若是则转步骤三，否则转步骤二；

步骤二：将预测完成标志位FLG_est置0，然后结束程序；

步骤三：判断本采样时刻的任一相A相电流采样值I_a是否大于等于零，若是则转步骤四，否则转步骤五；

步骤四：判断上一采样时刻的A相电流采样值I_a(0)是否小于零，若是则转步骤六，否则转步骤五；

步骤五：令I_a(0)＝I_a，然后结束程序；

步骤六：将预测完成标志位FLG_est置1,此时刻为第一时刻，因此将n赋值为1，然后结束程序；

第二部分相电流预测部分包括如下步骤：

步骤一：判断FLG_est是否为1，若是则转步骤二，否则结束程序；

步骤二：计算任意一相A相电流下一采样时刻T(n+1)A相电流预测值I_a(n+1)est和其余两相B、C相本采样时刻T(n)的预测值I_b(n)est和I_c(n)est，然后令n＝n+1，结束程序；

第三部分相电流故障诊断部分包括如下步骤：

步骤一：判断FLG_est是否为1，若是则转步骤二，否则结束程序；

步骤二：分别计算A相第n+1采样时刻T(n+1)的A相电流采样值I_a(n+1)与预测值I_a(n+1)est的差值ΔI_a(n+1)以及B、C两相第n采样时刻T(n)的B、C两相电流采样值I_b(n)，I_c(n)与预测值I_b(n)est，I_c(n)est的差值ΔI_b(n)，ΔI_c(n)的值；