取第二電流信號中角頻率為Uub的正弦分量或余弦分量并將從第二電流信號 中所提取的角頻率為Uub的正弦或余弦分量轉換為第二電流向量，提取第二電機位置信號 中角頻率為Coub的正弦分量或余弦分量并將從第二電機位置信號中所提取的角頻率為ω ub的正弦或余弦分量轉換為第二電機位置向量，將第二電流向量和第二電機位置向量代入到 所述數(shù)學模型中，計算所述轉子及負載單元的參數(shù)。
[0035] 進一步地，所述通用數(shù)學模型還包括：
[0036] 反饋單元參數(shù)計算模塊，設置于所述轉子及負載單元的輸出端與所述定子線圈單 元的輸入端之間，用于在目標電機處于非堵轉狀態(tài)時，向目標電機輸入第三周期性電壓信 號進行激勵，對目標電機輸出的第三電流信號、第三電機位置信號進行采樣；分別提取第三 周期性電壓信號、第三電流信號、第三電機位置信號中角頻率為的正弦分量或余弦分 量，并將從第三周期性電壓信號、第三電流信號、第三電機位置信號中提取的角頻率為 的正弦或余弦分量分別轉換為第三激勵電壓向量、第三電流向量、第三電機位置向量；以及 將第三電流向量及所述定子線圈單元的參數(shù)代入到所述通用數(shù)學模型中，計算出電機定子 線圈兩端的第三模型電壓向量；利用第三電機位置向量計算獲得第三電機轉速向量，并利 用第三激勵電壓向量與第三模型電壓向量計算得到第三電壓反饋向量；
[0037] 將第三電機轉速向量及第三電壓反饋向量帶入所述通用數(shù)學模型，計算出所述反 饋單元中的反饋參數(shù)。
[0038] 優(yōu)選地，所述目標電機的定子線圈單元包括參數(shù)Lrall和Rrall，所述定子線圈單元中 的參數(shù)LralJP R rall構成慣性傳遞函數(shù)」
[0039] 所述定子線圈單元參數(shù)計算模塊包括：
[0040] 第一采樣單元，用于在目標電機處于堵轉狀態(tài)時向所述目標電機輸入第一周期性 電壓信號，并對第一電流信號進行采樣，提取第一周期性電壓信號及第一電流采樣信號中 角頻率為〇^的正弦分量信號U in_b及I
[0041] 第一向量轉換單元，用于將Uin b以及I ^t b轉為向量模式，得到：
[0043] 第一目標參數(shù)計算單元，用于根據(jù)在定子線圈一階慣性傳遞函 數(shù)
渝入正弦信號角頻率為時的幅頻特性，得到：
[0044] 優(yōu)選地，所述目標電機的轉子及負載單元包括參數(shù)JrotOT、Dratcff，所述轉子及負載單 元中的參數(shù)Jrotra^P D rotOT構成慣性傳遞函數(shù)
[0045] 所述轉子及負載單元參數(shù)計算模塊包括：
[0046] 第二采樣單元，用于在目標電機處于非堵轉狀態(tài)時，向所述目標電機輸入第二周 期性電壓信號進行激勵，待所述目標電機自由轉動設定時間后，對目標電機輸出的第二電 流信號以及位置信號進行采樣，并提取第二電流信號及位置信號中角頻率為Uub的正弦分 量信號 Iciutjjb及?。ut_ub。
[0047] 第二向量轉換單元，用于將Iciut>和Θ _>均轉為向量形式：
[0049] 第二目標參數(shù)計算單元，用于根據(jù)轉子及負載單元的一階慣性傳遞函數(shù)
及積分單元傳遞函數(shù)輸入角頻率為《ub的正弦信號時的幅 頻特性，得到：
[0051] 由以上技術方案可知，本申請首先建立通用數(shù)學模型，并將目標電機中各個模塊 分開識別，避免傳統(tǒng)測試方法將電機作為一整體進行識別時參數(shù)互相干擾的問題。同時，本 申請參數(shù)辨識過程簡單，只需向目標電機輸入短時間的周期性激勵信號，經(jīng)過簡單計算相 位與幅值關系就能獲得準確的電機模型參數(shù)，避免傳統(tǒng)識別算法存在收斂速度及受到噪聲 信號干擾問題。由此可知，本申請中的辨識算法能夠有效提高振鏡掃描電機系統(tǒng)參數(shù)辨識 的速度與精度，并能夠為先進電機控制算法提供精準的數(shù)學模型。
【附圖說明】
[0052] 此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施 例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0053] 圖1示出了一階慣性環(huán)節(jié)的幅頻及相頻特性圖；
[0054] 圖2示出了公式7中一階慣性環(huán)節(jié)信號的向量關系圖；
[0055] 圖3為根據(jù)一優(yōu)選實施例示出了的目標電機的通用數(shù)學模型圖；
[0056] 圖4示出了當目標電機堵轉狀態(tài)時電機定子線圈參數(shù)辨識原理圖；
[0057] 圖5示出了電機非堵轉狀態(tài)時電機轉子及負載參數(shù)辨識原理圖；
[0058] 圖6為帶有反饋單元的目標電機的通用數(shù)學模型圖；
[0059] 圖7示出了電壓反饋系數(shù)辨識原理圖。
【具體實施方式】
[0060] 這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及 附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例 中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附 權利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0061] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：當某一頻率的正弦（或余弦）信號經(jīng)過線性一階慣性環(huán)節(jié) 時，線性一階慣性環(huán)節(jié)的輸出信號為與輸入信號頻率相同的正弦（或余弦）信號，但輸出正 弦（或余弦）信號的相位與幅值會發(fā)生變化，且變化量由線性一階慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)決 定。
[0062] 例如，某線性一階慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：G'(s) == (公式1)
[0063] 圖1示出了一階慣性環(huán)節(jié)的幅頻特性圖，如圖1可知，當給該系統(tǒng)輸入4. 43Hz正 弦（或余弦）信號時，該線性一階慣性環(huán)節(jié)輸出信號應為對輸入信號幅值衰減為-28. 9dB， 且相位滯后為-87. 9°的同頻率正弦（或余弦）信號。具體來講，例如當G(S)的輸入正弦 信號如下公式所示時：
[0064] Uin= u insin(coexitet+<i)in)(公式 2)
[0065] 所得到的線性系統(tǒng)G(S)輸出信號的形式應當如下式所示：
[0066] Uout= u outsin (ω exitet+ Φ out)(公式 3)
[0067] 式中，Uin與Φ in分別為激勵正弦信號峰值與相位，u _與Φ _分別為系統(tǒng)輸出正 弦信號峰值與相位。
[0068] 為了定量描述輸入與輸出正弦波信號的關系，可將上述輸入信號Uin與輸出信號 1]_表示為向量形式：
[0070] 由傳遞函數(shù)復頻域和頻域之間的關系可知，當把s = j ω Mite帶入一階慣性環(huán)節(jié)的 傳遞函數(shù)G(S)，可以得到該傳遞函數(shù)在輸入正弦波信號角頻率為c〇Mite時的幅頻特性，如 公式5所示：
[0074] 將公式4帶入公式5,并對其進行整理可得：
[0076] 圖2示出了公式7中一階慣性環(huán)節(jié)信號的向量關系圖。由圖2所示的向量之間的 關系，可以得到： CN 105116329 A 說明書 7/14 頁
[0080] 由于公式9中，等號右側的所有變量均為正弦（或余弦）輸入信號及正弦（或余 弦）輸出信號的幅值、相位及角頻率，且均為已知量。因此，可得出利用一階慣性環(huán)節(jié)正弦 (或余弦）輸入信號、正弦（或余弦）輸出信號以及正弦（或余弦）輸入信號和正弦（或余 弦）輸出信號所代表的向量關系，計算一階慣性環(huán)節(jié)各變量參數(shù)的啟示。
[0081] 根據(jù)上述原理，本申請根據(jù)電機輸入激勵電壓、電機輸出電流、電機輸出位置信號 之間的向量關系，對設置于各線性一階慣性環(huán)節(jié)的振鏡掃描電機的各模型參數(shù)進行識別。
[0082] 需要說明的是，由于在對電機各單元模塊的辨識過程中，需要提取電機各模塊的 輸入及輸出信號中的正弦分量或余弦分量。因此，在辨識過程中，當向目標電機直接輸入正 弦（或余弦）電壓激勵信號時，可在振鏡掃描電機的模型參數(shù)進行辨識過程中，避免正弦 (或余弦）信號提取運算的過程，因此有效減少計算量及誤差，同時降低對目標電機系統(tǒng)帶 來的沖擊。
[0083] 但是根據(jù)傅里葉變換（Fourier transform)可知，任何滿足狄里赫利 (Dirichlet)條件的周期性信號都可以表示成與原周期信號頻率成整倍數(shù)的不同頻率的三 角函數(shù)（正弦或余弦函數(shù)）或者它們的積分的線性組合。因此本申請中的輸入電壓激勵信 號包括但不限于正弦電壓信號、余弦電壓信號，也可包括其他滿足狄里赫利條件的其他周