[发明专利]一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法及系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识方法，其特征在于，包括：

依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′_d与L′_q得到参考定子电压矢量其中，为参考定子电压励磁分量，为参考定子电压转矩分量；

对所述进行误差处理，得到实际定子电压矢量U_s＝(u_α，ju_β)，u_α为实际定子电压在两相静止坐标系中的α轴的分量，u_β为实际定子电压在两相静止坐标系中的β轴的分量，其中，所述误差处理按处理顺序包括：脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理；

依据所述U_s＝(u_α，ju_β)、所述永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势E_s；

依据所述反电动势E_s以及所述当前的转速ω得到ψ_d与ψ_q，ψ_d为定子磁链在两相旋转坐标系中的d轴的分量，ψ_q为定子磁链在两相旋转坐标系中的q轴的分量；

依据所述ψ_d与ψ_q得到所述永磁同步电机的饱和电感参数L_q与L_q，并将所述饱和电感参数L_d与L_q作为下一周期的新的当前电感参数；

其中，所述硬件延时误差处理具体为传递函数为的误差处理，其中，τ_h为从SVPWM控制器到变流器中的驱动执行单元的延时；

所述电压损失误差处理具体为：

将输入的定子电压矢量和死区损失电压矢量U_loss进行做差处理；

其中：

其中，U_{a_loss}、U_{b_loss}以及U_{c_loss}为所述变流器对SVPWM控制器发送的脉冲进行死区处理时，由于死区处理造成的三相电压损失；电流的正方向为从所述变流器流进所述永磁同步电机的方向；

T_dead为死区作用时间，U_d为中间电压，T_pwm为所述SVPWM控制器的调制周期；

i_{a_ref}、i_{b_ref}和i_{c_ref}为依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′_d与L′_q得到的参考电流i_{q_ref}和i_{d_ref}通过坐标变换反算得到的三相定子电流。

2.如权利要求1所述的辨识方法，其特征在于，所述脉冲调制与发送误差处理具体为传递函数为e^-τs的误差处理，其中，τ＝0.5T_pwm+T₀，T_pwm为SVPWM控制器的调制周期，T₀为所述SVPWM控制器的程序主循环周期。

3.如权利要求1所述的辨识方法，其特征在于，所述变流器内阻损耗误差处理具体为：

将输入的定子电压矢量和所述变流器内阻损耗电压矢量U_inv进行做差处理；

其中，U_inv＝i_s*r_inv，i_s为定子电流矢量，r_inv为所述变流器的内阻。

4.如权利要求1所述的辨识方法，其特征在于，所述依据所述反电动势E_s以及所述当前的转速ω得到ψ_d与ψ_q的过程具体为：

依据所述反电动势E_s以及所述当前的转速ω采用基于PI锁相原理的磁链观测器得到ψ_d与ψ_q。

5.一种永磁同步电机饱和电感参数的辨识系统，其特征在于，包括：

参考定子电压矢量计算单元，用于依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′_d与L′_q得到参考定子电压矢量其中，为参考定子电压励磁分量，为参考定子电压转矩分量；

定子电压误差处理单元，用于对所述进行误差处理，得到实际定子电压矢量U_s＝(u_α，ju_β)，u_α为实际定子电压在两相静止坐标系中的α轴的分量，u_β为实际定子电压在两相静止坐标系中的β轴的分量，其中，所述误差处理按处理顺序包括：脉冲调制与发送误差处理、硬件延时误差处理、电压损失误差处理以及变流器内阻损耗误差处理；

反电动势计算单元，用于依据所述U_s＝(u_α，ju_β)、所述永磁同步电机的电流以及相电阻得到反电动势E_s；

定子磁链计算单元，用于依据所述反电动势E_s以及所述当前的转速ω得到ψ_d与ψ_q，ψ_d为定子磁链在两相旋转坐标系中的d轴的分量，ψ_q为定子磁链在两相旋转坐标系中的q轴的分量；

电感参数计算单元，用于依据所述ψ_d与ψ_q得到所述永磁同步电机的饱和电感参数L_d与L_q，并将所述饱和电感参数L_d与L_q作为下一周期的新的当前电感参数；

其中，所述硬件延时误差处理具体为传递函数为的误差处理，其中，τ_h为从SVPWM控制器到变流器中的驱动执行单元的延时；

所述电压损失误差处理具体为：

将输入的定子电压矢量和死区损失电压矢量U_loss进行做差处理；

其中：

其中，U_{a_loss}、U_{b_loss}以及U_{c_loss}为所述变流器对SVPWM控制器发送的脉冲进行死区处理时，由于死区处理造成的三相电压损失；电流的正方向为从所述变流器流进所述永磁同步电机的方向；

T_dead为死区作用时间，U_d为中间电压，T_pwm为所述SVPWM控制器的调制周期；

i_{a_ref}、i_{b_ref}和i_{c_ref}为依据给定的转速或给定的转矩并结合当前的转速ω、当前电感参数L′_d与L′_q得到的参考电流i_{q_ref}和i_{d_ref}通过坐标变换反算得到的三相定子电流。