[发明专利]一种永磁同步电机的无速度传感器控制方法及系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机的无速度传感器控制方法，其特征在于，包括:

获取永磁同步电机的启动电流、转子位置给定值、q轴电流采样值和d轴电流采样值；所述启动电流包括q轴电流给定值和d轴电流给定值；

根据所述永磁同步电机的启动电流、所述转子位置给定值、所述q轴电流采样值和所述d轴电流采样值对所述永磁同步电机的启动阶段进行电流闭环控制；

建立永磁同步电机在同步旋转坐标系下的定子电流方程；

根据所述定子电流方程建立参考模型和可调模型；

根据所述参考模型和所述可调模型得到速度估算模型和位置估算模型；

利用所述位置估算模型估算永磁同步电机的当前转子位置；

利用所述速度估算模型估算永磁同步电机的当前转速；

当所述当前转子位置与所述转子位置给定值的差值为Δθ时，永磁同步电机从启动阶段切换到平稳运行阶段；

获取平稳运行阶段的给定转速、平稳运行阶段的d轴电流给定值、平稳运行阶段的d轴电流采样值和平稳运行阶段的q轴电流采样值；

根据所述平稳运行阶段的给定转速、所述平稳运行阶段的d轴电流给定值、所述当前转子位置、所述当前转速、平稳运行阶段的d轴电流采样值和平稳运行阶段的q轴电流采样值，对所述永磁同步电机的平稳运行阶段进行转速电流双闭环控制。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的无速度传感器控制方法，其特征在于，所述根据所述永磁同步电机的启动电流、所述转子位置给定值、所述q轴电流采样值和所述d轴电流采样值对所述永磁同步电机的启动阶段进行电流闭环控制，具体包括：

将所述q轴电流给定值和所述q轴电流采样值的差值，经过PI调节器调节得到当前q轴电压；

将所述d轴电流给定值和所述d轴电流采样值的差值，经过PI调节器调节得到当前d轴电压；

获取转子位置给定值；

根据所述转子位置给定值将所述当前q轴电压和所述当前d轴电压变换到两相静止坐标系下，生成α轴电压和β轴电压；

将所述α轴和β轴电压进行SVPWM调制，输出PWM控制波到逆变电路，输出a、b、c三相电流对永磁同步电机进行控制。

3.根据权利要求1所述的永磁同步电机的无速度传感器控制方法，其特征在于，所述根据所述平稳运行阶段的给定转速、所述平稳运行阶段的d轴电流给定值、所述当前转子位置、所述当前转速、平稳运行阶段的d轴电流采样值和平稳运行阶段的q轴电流采样值，具体包括：

所述平稳运行阶段的给定转速和所述当前转速的差值，经过PI调节器调节得到平稳运行阶段的q轴参考电流；

所述平稳运行阶段的q轴参考电流和所述平稳运行阶段的q轴电流采样值的差值，经过PI调节器调节得到平稳运行阶段的q轴参考电压；

所述所述平稳运行阶段的d轴电流给定值和所述平稳运行阶段的d轴电流采样值的差值，经过PI调节器调节得到平稳运行阶段的d轴参考电压；

根据所述当前转子位置将所述平稳运行阶段的q轴参考电压和所述平稳运行阶段的d轴参考电压变换到两相静止坐标系下，生成平稳运行阶段α轴参考电压和平稳运行阶段β轴参考电压；

将所述平稳运行阶段α轴参考电压和所述平稳运行阶段β轴参考电压进行SVPWM调制，输出PWM控制波到逆变电路，输出a、b、c三相电流对永磁同步电机进行控制。

4.根据权利要求1所述的永磁同步电机的无速度传感器控制方法，其特征在于，所述建立永磁同步电机在同步旋转坐标系下的定子电流方程，具体包括：

在永磁同步电机中，d轴电感Ld和q轴电感Lq相等，得到Ld＝Lq＝L_s；

根据Ld＝Lq＝L_s建立永磁同步电机在同步旋转坐标系下的所述定子电流方程为：

其中，u_d为定子绕组的d轴电压，u_q为定子绕组的q轴电压，i_d为定子绕组的d轴电流，i_q为定子绕组的q轴电流，ψ_f为定子磁链，L_s为定子绕组电感，R_s为定子绕组电阻，ω_e为转子转速。