[发明专利]改进型模型参考自适应和复矢量解耦的高速电机控制方法

权利要求书

1.一种改进型模型参考自适应和复矢量解耦的高速电机控制方法，其特征在于：高速永磁同步电机实时控制过程中，初始的估算转速为零，初始的定子电阻估算值设置为电机自身原始的电阻值，d-q坐标系下定子的初始的d轴电流为零；具体步骤如下：

1)将d-q坐标系下的定子电压、估算转速和定子电阻估算值输入参考模型与包含待辨识转速的可调模型，获得d-q坐标系下的定子实际电流和定子估算电流；

2)通过转速自适应律以及电阻自适应律对定子估算电流和定子实际电流进行处理得到估算转速和定子电阻估算值，并根据估算转速进行积分获得转子位置；

3)将步骤2)获得的更新后的估算转速和定子电阻估算值反馈回到可调模型；同时将步骤2)获得的估算转速以及转子位置输入到矢量控制系统中，更新获得更新后的d-q坐标系下的定子电压；再将更新后的d-q坐标系下的定子电压反馈回到可调模型和参考模型，重新处理获得定子估算电流和定子实际电流。

2.根据权利要求1所述的一种改进型模型参考自适应和复矢量解耦的高速电机控制方法，其特征在于：所述步骤1)中，具体地：将d-q坐标系下的定子电压输入参考模型，参考模型输出d-q坐标系下的定子实际电流；将d-q坐标系下的定子电压、估算转速和定子电阻估算值输入包含待辨识转速的可调模型，可调模型输出d-q坐标系下的定子估算电流。

3.根据权利要求1所述的一种改进型模型参考自适应和复矢量解耦的高速电机控制方法，其特征在于：所述步骤2)中，具体地：将定子估算电流和定子实际电流输入转速自适应律处理获得更新后的估算转速；将定子估算电流和定子实际电流输入电阻自适应律处理获得更新后的定子电阻估算值。

4.根据权利要求1所述的一种改进型模型参考自适应和复矢量解耦的高速电机控制方法，其特征在于：所述的转速自适应律中，先根据定子估算电流和定子实际电流处理得到估算转速的偏差值，然后将估算转速的偏差值输入转速自适应PI调节器中，利用比例系数k_p和积分系数k_i调节得到估算转速，将估算转速作为反馈转速输入矢量控制系统和可调模型中。

5.根据权利要求1所述的一种改进型模型参考自适应和复矢量解耦的高速电机控制方法，其特征在于：所述的矢量控制系统包括转速环和电流环，电流环采用复矢量解耦电流PI调节器，转速环输入预设固定的估算转速减去反馈转速的差值，处理获得q轴电流的给定值；

电流环包含了q轴电流环和d轴电流环，将q轴电流的给定值和q轴电流的反馈值之间的差值输入到q轴电流环处理获得q轴的定子电压，将d轴电流的零电流和d轴电流的反馈值之间的差值输入到d轴电流环处理获得d轴的定子电压，由d轴的定子电压和q轴的定子电压组成了d-q坐标系下的定子电压；

其中在d轴电流环的积分环节中相加上在q轴电流环的积分环节中相加上同时在q轴电流环输出的量上相加上高速永磁同步电机的扩展反电动势后输出得到q轴的定子电压u_q；其中，K_p为比例环节系数；Δi_q为q轴电流的给定值和q轴电流的反馈值之间的差值，Δi_d为d轴电流的给定值和d轴电流的反馈值之间的差值，为估算转速，表示高速永磁同步电机永磁体磁链，L_d为定子d轴电感，L_q为定子q轴电感，t为时刻，i_d为d轴实际电流，i_q为q轴实际电流。

6.根据权利要求1所述的一种改进型模型参考自适应和复矢量解耦的高速电机控制方法，其特征在于：所述的电阻自适应律中先根据定子估算电流和定子实际电流处理得到估算电阻的偏差值ε2：

其中，分别为d-q坐标系下的d轴和q轴的定子估算电流，i_d为高速永磁同步电机d轴的定子实际电流，i_q为高速永磁同步电机q轴的定子实际电流；

然后将估算电阻的偏差值ε输入定子电阻自适应PI调节器中，利用比例系数k_p和积分系数k_i调节得到定子电阻估算值，将定子电阻估算值作为反馈定子电阻输入可调模型中。