一種永磁同步電機(jī)的h無(wú)窮轉(zhuǎn)速估計(jì)方法
【專(zhuān)利摘要】永磁同步電機(jī)的H無(wú)窮轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，包括電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)，所述矢量控制系統(tǒng)反饋通道上設(shè)有一個(gè)H無(wú)窮轉(zhuǎn)速觀(guān)測(cè)器，通過(guò)粒子群算法實(shí)現(xiàn)H無(wú)窮轉(zhuǎn)速觀(guān)測(cè)器參數(shù)的自主尋優(yōu)，獲得轉(zhuǎn)速估計(jì)值。本發(fā)明優(yōu)化了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速觀(guān)測(cè)器易受系統(tǒng)參數(shù)變化的影響、算法復(fù)雜難于實(shí)現(xiàn)和抗干擾能力弱等缺點(diǎn)，依據(jù)H無(wú)窮控制理論實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速估計(jì)，實(shí)現(xiàn)了粒子群算法H無(wú)窮速度觀(guān)測(cè)器與機(jī)械速度傳感器的完美替換，從而降低了系統(tǒng)成本，且保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效改善了永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種永磁同步電機(jī)的Η無(wú)窮轉(zhuǎn)速估計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，主要涉及一種永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速估計(jì)方法。
技術(shù)背景:
[0002]永磁同步電機(jī)(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)具有尺寸小、慣量小、響應(yīng)速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在高精度和高可靠性要求場(chǎng)合獲得廣泛應(yīng)用，如機(jī)械制造、電動(dòng)汽車(chē)、工業(yè)機(jī)器人、航空航天等領(lǐng)域。矢量控制主要應(yīng)用于永磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)速環(huán)的運(yùn)算需要光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等機(jī)械傳感器檢測(cè)到的信號(hào)參與磁場(chǎng)定向控制，同時(shí)，高分辨率的傳感器增加了系統(tǒng)成本，降低了系統(tǒng)可靠性，也限制了永磁同步電機(jī)在一些特殊場(chǎng)合的應(yīng)用。
[0003]20世紀(jì)80年代初提出的Η無(wú)窮魯棒控制理論(又叫I魯棒控制理論)以系統(tǒng)的Η無(wú)窮范數(shù)為性能指標(biāo)，是目前解決魯棒控制問(wèn)題比較完善的一種理論體系。該理論已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、自動(dòng)控制等領(lǐng)域以處理實(shí)際對(duì)象參數(shù)由于各種因素引起的不確定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種永磁同步電機(jī)的Η無(wú)窮轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)采用機(jī)械傳感器導(dǎo)致成本高的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，永磁同步電機(jī)的Η無(wú)窮轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，包括電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)，矢量控制系統(tǒng)反饋通道上設(shè)有一個(gè)Η無(wú)窮轉(zhuǎn)速觀(guān)測(cè)器，通過(guò)粒子群算法(ParticleSwarm Optimizatio n, PS0)實(shí)現(xiàn)H無(wú)窮轉(zhuǎn)速觀(guān)測(cè)器參數(shù)的離線(xiàn)尋優(yōu)，獲得轉(zhuǎn)速估計(jì)值。
[0006]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:
[0007]具體方法包括如下步驟:
[0008]步驟1，通過(guò)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)得到永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型:
【權(quán)利要求】
1.永磁同步電機(jī)的Η無(wú)窮轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，其特征在于，包括電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)，所述矢量控制系統(tǒng)反饋通道上設(shè)有一個(gè)Η無(wú)窮轉(zhuǎn)速觀(guān)測(cè)器，通過(guò)粒子群算法實(shí)現(xiàn)Η無(wú)窮轉(zhuǎn)速觀(guān)測(cè)器參數(shù)的離線(xiàn)尋優(yōu)，獲得轉(zhuǎn)速估計(jì)值。
2.如權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)的Η無(wú)窮轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，其特征在于，具體包括如下步驟:步驟1，通過(guò)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)得到永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模
3.如權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)的H無(wú)窮轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，其特征在于，所述矢量控制系統(tǒng)由速度外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)組成，電流內(nèi)環(huán)包含id和i,分別所在的兩個(gè)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)，電流信號(hào)檢測(cè)電路通過(guò)霍爾傳感器檢測(cè)永磁同步電機(jī)三相輸入電流iu、iv、iw，經(jīng)過(guò)clark變換轉(zhuǎn)換為靜止兩相坐標(biāo)系下的電流值isa、ise，再經(jīng)過(guò)park變換得到系統(tǒng)交直軸電流i,、id ；將速度外環(huán)給定轉(zhuǎn)速與H無(wú)窮模塊估計(jì)得的反饋速度COnil作差，經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器送入最大轉(zhuǎn)矩電流比控制器，所得電流同實(shí)際電流值iq、id分別作差再經(jīng)PI調(diào)節(jié)器即得到輸出電壓Us/和UsJ ;旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的兩相電壓Us/與UsJ經(jīng)過(guò)park逆變換之后轉(zhuǎn)換為靜止兩相坐標(biāo)系下的兩相電壓us/、Us/,經(jīng)過(guò)PWM發(fā)生器的調(diào)節(jié)，產(chǎn)生PWM波，經(jīng)過(guò)三相逆變器之后，驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)工作。
【文檔編號(hào)】H02P25/02GK103647493SQ201310567325
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】鐘彥儒, 朱群, 尹忠剛 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)