[发明专利]一种自校正的转子位置估算方法

摘要

本发明公开了一种自校正的转子位置估算方法，所述估算方法是：在电机运行时，根据霍尔信号求出转子在单霍尔内的平均速度并估算转子位置；根据电机相电流进行坐标变换，建立反电动势滑模观测器，提取反电动势中的转子位置；根据转速和电机估算加速度构建补偿权值，通过离散霍尔信号对滑模位置估算结果进行加权线性前馈矫正，解决误差累计与霍尔位置安装误差问题；根据转子位置和转速构建观测权值，协调输出转子位置。此方法可以在宽速度范围内精确地估算电机转子位置，实现永磁同步电机矢量控制系统的高性能控制。

主权项

1.一种自校正的转子位置估算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将转子旋转一周平均分为六个霍尔扇区，在转子周围中心对称安装三个开关型霍尔位置传感器，获取三路霍尔信号，每个霍尔扇区为π/3；计算出单霍尔扇区内转子转速和加速度值，构建一阶加速度算法，并通过一阶加速度算法估算转子位置，得到转子转速ω1和转子位置θ1；步骤二：通过在直流母线上串联一采样电阻，在一个脉冲宽度调制周期内进行两次电流采样，对非观测区补偿，进行脉冲宽度调制周期移相，并根据基尔霍夫定律重构出三相电流完成单电阻法采集电机运行相电流，在α‑β两相坐标系下建立永磁同步电机数学模型，根据电机数学模型建立反电动势滑模观测器，并通过锁相环对反电动势中转子位置信息进行提取，得到转子转速和转子位置步骤三：根据转子转速ωr和估算加速度构建一补偿权值μ，通过离散霍尔信号对滑模观测器的位置估算结果进行线性前馈矫正补偿，得到校正后的转子位置θ2和转速ω2，对滑模观测值进行线性补偿的方法为：其中，Δt为转子在当前霍尔扇区内的运行时间，霍尔边界转子位置估算误差，t_k是当前霍尔扇区起始时刻，t_k‑1是上一霍尔扇区起始时刻，为滑模观测器估算转速结果，a_k‑1为转子在前一霍尔扇区的平均加速度，μ为补偿权值；其中，将补偿区间根据转速ω_r分段，当转速满足ω_r≤n/20时，用离散霍尔信号全补偿，n为额定转速；当转速满足n/20≤ω_r≤n/10时，使用的线性变权值补偿；当转速满足ω_r≥n/10时，完全使用滑模观测结果，不进行前馈补偿；步骤四：根据转速和在霍尔扇区内转子位置调节一阶加速度算法，并通过补偿后的滑模观测器观测结果的权值，在全速范围内对转子位置进行估算。