[发明专利]基于无位置传感器永磁同步电机的控制装置及控制方法

权利要求书

1.基于目标电动势为零的永磁同步电机无位置传感器转子位置和转速估算方法，其特征在于：首先，将采样到的定子线端电压与电流变换到选定旋转坐标系中对应的d轴电压、q轴电压和d轴电流、q轴电流，再对选定旋转坐标系中变换得到的d轴电流和q轴电流进行微分得到各自微分量；

然后，将得到选定旋转坐标系下的六个电压电流分量后计算出永磁同步电机的目标电动势，对目标电动势进行比例-积分计算后得到计算转速值，计算转速值分别经过低通滤波和积分得到转速估算值和角度估算值；

最后，根据角度估算值对前面旋转变化的角度进行更新；

所述六个电压电流分量包括d轴电压、q轴电压、d轴电流、q轴电流、d轴电流微分量、q轴电流微分量。

2.根据权利要求1所述的基于目标电动势为零的永磁同步电机无位置传感器转子位置和转速估算方法，其特征在于具体估算步骤为：

a、先将估算选定参考旋转坐标系的初始角度和旋转速度设定为：

初始角度θ_X＝0，旋转速度ω_X＝0；

b、将测得的永磁同步电机的定子线电压的基波分量u_ab、u_bc转换到选定的旋转坐标系中的dq坐标系下，得到的dq轴电压u_d、u_q分别为：

c、将测量得到的定子三相电流i_a、i_b、i_c转换到选定旋转坐标系中的dq坐标系下，得到的dq轴电流i_d、i_q分别为：

d、对dq坐标系下的定子电流i_d、i_q进行高通滤波，得到定子电流的微分量近似值

其中，HP代表高通滤波器环节；

e、根据dq坐标系下的定子电压u_d，u_q、定子电流i_d，i_q以及定子电流的微分量近似值计算得到目标电动势e_d：

其中，L_d、L_q分别为永磁同步电机的直轴和交轴电抗，R_a为定子电枢电阻；

f、对目标电动势e_d进行比例积分运算，得到t时刻转子转速的计算值ω_C：

其中，t表示当前时刻；

g、对转子转速计算值ω_C进行低通滤波，得到转子的转速估算值ω_r：

ω_r＝LPF(ω_C)

其中，LPF表示低通滤波器；

h、对转子转速计算值ω_C进行积分，得到转子的角度估算值θ_r

其中，t表示当前时刻；

i、根据转速估算值ω_r更新估算选定的参考坐标系的旋转速度：ω_X＝ω_r；

j、根据角度估算值θ_r更新估算选定的参考坐标系的角度：θ_X＝θ_r；

k、返回步骤b，重复循环计算。

3.根据权利要求2所述的基于目标电动势为零的永磁同步电机无位置传感器转子位置和转速估算方法，其特征在于步骤b中，所述定子线电压的基波分量u_ab、u_bc是由安装在永磁同步电机定子端的电压传感器测量得到。

4.根据权利要求2所述的基于目标电动势为零的永磁同步电机无位置传感器转子位置和转速估算方法，其特征在于步骤c中，所述定子三相电流i_a、i_b、i_c是由安装在永磁同步电机定子侧的电流传感器测量得到。