[发明专利]一种带LC滤波器永磁同步电机无位置传感器控制系统

权利要求书

1.一种基于带LC滤波器的PMSM系统的无位置传感器控制方法，所述PMSM系统包括：电流采集模块、Clark变换模块、ESO模块、角度和速度计算器模块、反电动势计算模块、MCU、三相逆变器、LC滤波器和PMSM；其中，所述三相逆变器用于从硬件上控制LC滤波器和PMSM；所述MCU用于完成所有软件算法；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：通过电流采集模块和MCU对靠近逆变器一侧的ABC三相电流进行采集，通过Clark变换模块将采集到的三相电流转换为在静止坐标系下的α轴电流i_iα和β轴电流i_iβ；

步骤2：通过ESO模块构造α轴特殊的状态变量x_1α、x_2α、x_3α和干扰变量x_4α：

式中，u_iα为靠近逆变器端的三相电压信号经过Clark变换而得到的静止坐标系下的α轴电压分量；L_f和C_f为LC滤波器的电感和电容值；L_s和R_s分别为电机的电感和电阻值；e_sα为静止坐标系下的α轴反电动势；代表u_iα的一阶导数，代表u_iα的二阶导数；

步骤3：通过ESO模块构造β轴特殊的状态变量x_1β、x_2β、x_3β和干扰变量x_4β：

式中，u_iβ为靠近逆变器端的三相电压信号经过Clark变换而得到的静止坐标系下的β轴电压分量；L_f和C_f为LC滤波器的电感和电容值；L_s和R_s分别为电机的电感和电阻值；e_sβ为静止坐标系下的β轴反电动势；代表u_iβ的一阶导数，代表u_iβ的二阶导数；

步骤4：通过ESO模块构造ESO计算式，得到α轴z_1α～z_4α的估算值：

式中，z_1α～z_4α分别为步骤2中规定的x_1α～x_4α的估计值；b₁～b₄分别为固定参数；分别代表z_1α～z_4α的一阶导数；

步骤5：通过ESO模块构造ESO计算式，得到β轴z_1β～z_4β的估算值：

式中，z_1β～z_4β分别为步骤3中规定的x_1β～x_4β的估计值；b₁～b₄分别为固定参数；分别代表z_1β～z_4β的一阶导数；

步骤6：通过步骤4及步骤5中计算所得，通过反电动势计算模块对反电动势的估计值进行计算：

式中，为静止坐标系下的α轴反电动势的估计值，为静止坐标系下的β轴反电动势的估计值；

步骤7：根据步骤6中计算所得，通过角度和速度计算器模块，计算角度θ和速度ω，计算公式分别为：