[发明专利]一种基波电流的提取方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种基波电流的提取方法，其特征在于，包括：

获取目标异步电机在两相坐标系下的目标数学模型；

分别将所述目标异步电机的定子电压指令和目标基波电流的观测值作为输入向量和输出向量，并根据目标差值、所述目标异步电机的定子反馈增益和转子反馈增益构建所述目标基波电流的观测器；其中，所述目标基波电流为与所述目标异步电机相连的逆变器输出电流中的基波电流；所述目标差值为所述目标基波电流的观测值与实际值之间的差值；

以所述观测器的特征根正比于所述目标数学模型的特征根为基准计算所述定子反馈增益和所述转子反馈增益，以获取所述观测器中的待调参数，并利用所述观测器观测所述目标基波电流；

所述获取目标异步电机在两相坐标系下的目标数学模型的过程，包括：

在所述两相坐标系下，获取所述目标异步电机的定子电压、定子电流和转子磁链；

其中，所述定子电压的表达式为：u_s＝u_sα+j u_sβ；

式中，u_s为所述目标异步电机的定子电压复矢量，u_sα为所述目标异步电机的定子电压复矢量的α轴分量，u_sβ为所述目标异步电机的定子电压复矢量的β轴分量；

所述定子电流的表达式为：i_s＝i_sα+j i_sβ；

式中，i_s为所述目标异步电机的定子电流复矢量，i_sα为所述目标异步电机的定子电流复矢量的α轴分量，i_sβ为所述目标异步电机的定子电流复矢量的β轴分量；

所述转子磁链的表达式为：ψ_r＝ψ_rα+jψ_rβ；

式中，ψ_r为所述目标异步电机的转子磁链复矢量，ψ_rα为所述目标异步电机的转子磁链复矢量的α轴分量，ψ_rβ为所述目标异步电机的转子磁链复矢量的β轴分量；

将所述定子电流和所述转子磁链作为所述目标数学模型的状态向量，并将所述定子电压作为所述目标数学模型的输入向量，以获取所述目标数学模型；

其中，所述目标数学模型的表达式为：

式中，τ_σ为定子等效时间常数，i_s为所述目标异步电机的定子电流复矢量，k_r为转子耦合系数，τ_r为转子时间常数，R_σ为定子等效电阻，ω_r为所述目标异步电机的实测转子电气转速，ψ_r为所述目标异步电机的转子磁链复矢量，u_s为所述目标异步电机的定子电压复矢量，L_m为互感；

所述分别将所述目标异步电机的定子电压指令和目标基波电流的观测值作为输入向量和输出向量，并根据目标差值、所述目标异步电机的定子反馈增益和转子反馈增益构建所述目标基波电流的观测器的过程，包括：

分别获取所述目标异步电机的定子电压指令和所述目标基波电流的观测值；

其中，所述定子电压指令的表达式为：

式中，为定子电压指令复矢量，为定子电压指令复矢量的α轴分量，为定子电压指令复矢量的β轴分量；

所述目标基波电流的观测值的表达式为：

式中，为观测的基波电流复矢量，为观测的基波电流复矢量的α轴分量，为观测的基波电流复矢量的β轴分量；

将所述定子电压指令和所述目标基波电流的观测值作为输入向量和输出向量，并根据所述目标差值、所述目标异步电机的定子反馈增益G_s和转子反馈增益G_r构建所述目标基波电流的观测器；

其中，所述目标差值的表达式为：

式中，i_s为所述目标异步电机的定子电流复矢量，为观测的基波电流复矢量；

所述目标基波电流的观测器为：

式中，τ_σ为定子等效时间常数，为观测的基波电流复矢量，k_r为转子耦合系数，τ_r为转子时间常数，R_σ为定子等效电阻，ω_r为所述目标异步电机的实测转子电气转速，为观测的转子磁链复矢量，为定子电压指令复矢量，G_s为所述定子反馈增益，i_s为所述目标异步电机的定子电流复矢量；

式中，τ_r为转子时间常数，为观测的转子磁链复矢量，ω_r为所述目标异步电机的实测转子电气转速，L_m为互感，i_s为所述目标异步电机的定子电流复矢量，G_r为所述转子反馈增益，为观测的基波电流复矢量；

所述以所述观测器的特征根正比于所述目标数学模型的特征根为基准计算所述定子反馈增益和所述转子反馈增益，以获取所述观测器中的待调参数的过程，包括：

将所述目标数学模型变换到S域，得到第一变换模型；

将所述观测器变换到S域，得到第二变换模型；

以所述第二变换模型的特征根正比于所述第一变换模型的特征根为基准计算所述定子反馈增益G_s和所述转子反馈增益G_r，以获取所述观测器中的待调参数。