[发明专利]一种用于五相永磁容错电机无位置传感器控制方法

权利要求书

1.一种用于五相永磁容错电机无位置传感器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)建立基于反电势的五相永磁容错电机的任两相数学模型；

步骤2)利用双曲线函数构建基于任两相信号的电流状态观测器以获取相应的相反电势；

步骤3)构建通用锁相环PLL模块，将所述正常两相反电势输入通用PLL模块，计算得到电机转速和转子位置。

2.根据权利要求1所述的五相永磁容错电机无位置传感器控制方法，其特征在于，步骤1)的具体步骤包括：

五相永磁容错电机的任两相电压方程表示为

式中，R_s和L_s分别为定子电阻和电感；x,y∈(1,2,…,5)；u_x和u_y分别为第x相和y相电压；i_x和i_y分别为第x相和y相电流；e_x和e_y分别为第x相和y相反电势，表示为

其中，E_m＝ω_eγ_e；γ_e和θ_e分别为反电势系数和转子位置电角度，ω_e为角速度。

3.根据权利要求2所述的五相永磁容错电机无位置传感器控制方法，其特征在于，步骤2)的具体步骤包括：

2.1)选取滑模变结构函数

利用双曲线函数作为滑模变结构函数，重构五相永磁容错电机的任两相电压方程，可表示为

其中，和分别为x相和y相的估算电流；为x相估算电流和实际电流的差值,为y相估算电流和实际电流的差值；λ为滑模系数；和为双曲线函数，表示为：

其中，a为大于零的实数，可根据实际情况调节；

2.2)构建基于任两相信号的电流状态观测器

将步骤2.1)中利用双曲线函数作为滑模变结构函数五相永磁容错电机电压方程与步骤2.2)中的电压方程作差，可得到基于任两相信号的电流状态观测器：

其中，e_x和e_y分别为x相和y相的反电势；在此观测器中，定义边界层为H＝0.99时自变量的大小，调节a值的大小可有效调节边界层的大小，进而改善反电势谐波含量，通过增加a值，可有效减小观测器的高频谐波，大大降低观测反电势的谐波含量，因此，所构建的观测器无需低通滤波器，进而可省去转子位置误差补偿环节，有利于简化步骤3中通用PLL模块的构建。

4.根据权利要求3所述的五相永磁容错电机无位置传感器控制方法，其特征在于，步骤3)的具体步骤包括：

根据转子位置范围，x相和y相的估算反电势必须满足：

因此，可得：

鉴相器的相位误差表示为：

其中，E_m为反电势幅值；由上述两式可得，鉴相器的输出Δe为估算转子位置误差，将估算转子位置误差Δe通过环路滤波器即可得到估算转速信息同时将Δe通过环路滤波器和压控振荡器可得转子位置信息