[发明专利]带有误差补偿的记忆电机定子磁链观测器及方法

说明书

本发明公开了一种带有误差补偿的记忆电机定子磁链观测器及方法，其中方法包括：步骤一：采集记忆电机α、β轴定子电流i_α、i_β，通过坐标系转换得到d、q轴定子电流i_d、i_q，并根据d、q轴定子电流i_d、i_q采用定子磁链的电流模型计算d、q轴观测值步骤二：根据电流积分输出值和步骤一得到的d、q轴定子电流i_d、i_q计算得到α、β轴观测误差步骤三：根d、q轴观测值和步α、β轴观测误差进行误差补偿，并根据定子磁链的电压模型计算得到定子α、β轴磁链观测值本发明可以提高记忆电机定子磁链观测的收敛速度和精确度，并可提高转矩控制的快速性和抗扰能力。

技术领域

本发明涉及电机控制技术，尤其涉及一种带有误差补偿的记忆电机定子磁链观测器及方法。

背景技术

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine，PMSM)具有高功率密度和高效率的优点，被广泛应用于电动汽车、风力发电及伺服驱动等领域。但由于永磁同步电机使用了高矫顽力的稀土永磁体，气隙磁密难以调节，因而限制了电机的恒功率扩速性能。针对这一缺陷，一种可变磁通记忆电机(Variable Flux Memory Machine，VFMM)被提出，该类电机可以通过瞬时的电流脉冲产生磁动势，在线改变永磁体的磁化状态从而实现恒功率调速范围的拓宽，克服了传统PMSM气隙磁场难以调节的问题。

在VFMM控制系统中，转矩控制性能直接影响到调速系统的动态性能。在电机运行中，定子磁链观测被用于对电流环输出变量进行解耦，从而提高电机转矩控制的动态性能。但现有定子磁链观测方法依赖于时变的电机参数，使得定子磁链观测的准确性和动态性能受到限制。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中定子磁链观测方法准确度低、动态跟随性能差以及参数依赖性的问题，提供一种带有误差补偿的记忆电机定子磁链观测器及方法，以提高定子磁链观测准确性从而提高转矩控制的动态性能。

技术方案：本发明所述的带有误差补偿的记忆电机定子磁链观测方法包括：

步骤一：采集记忆电机α、β轴定子电流i_α、i_β，通过坐标变换得到d、q轴定子电流i_d、i_q，并根据d、q轴定子电流i_d、i_q采用定子磁链的电流模型计算d、q轴观测值

步骤二：根据电流积分输出值和步骤一得到的d、q轴定子电流i_d、i_q计算得到α、β轴观测误差其中电流积分输出值为矢量控制中电流环比例-积分调节器的积分项输出值；

步骤三：根据步骤一得到的d、q轴观测值和步骤二得到的α、β轴观测误差进行误差补偿，并根据定子磁链的电压模型计算得到定子α、β轴磁链观测值

进一步的，所述步骤一具体包括：

S1.1、采集记忆电机定子α、β轴电流i_α、i_β，并经过αβ-dq坐标变换得到d、q轴电流i_d、i_q；

S1.2、采集记忆电机转速ω_m，并根据转速ω_m在磁化状态查询表中查询当前磁化状态，得到对应的永磁磁链给定值

S1.3、根据d、q轴电流i_d、i_q和永磁磁链给定值按照以下公式计算得到d、q轴观测值

式中，为电感矩阵，L_d、L_q分别为d、q轴电感。