一種永磁同步電機的h無窮轉速估計方法
【專利摘要】永磁同步電機的H無窮轉速估計方法，包括電機的矢量控制系統，所述矢量控制系統反饋通道上設有一個H無窮轉速觀測器，通過粒子群算法實現H無窮轉速觀測器參數的自主尋優，獲得轉速估計值。本發明優化了傳統轉速觀測器易受系統參數變化的影響、算法復雜難于實現和抗干擾能力弱等缺點，依據H無窮控制理論實現了永磁同步電機的轉速估計，實現了粒子群算法H無窮速度觀測器與機械速度傳感器的完美替換，從而降低了系統成本，且保證了系統的穩定性，有效改善了永磁同步電機的動態性能。
【專利說明】—種永磁同步電機的Η無窮轉速估計方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電機控制【技術領域】，主要涉及一種永磁同步電機的轉速估計方法。
技術背景:
[0002]永磁同步電機(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)具有尺寸小、慣量小、響應速度快、效率高等優點，在高精度和高可靠性要求場合獲得廣泛應用，如機械制造、電動汽車、工業機器人、航空航天等領域。矢量控制主要應用于永磁同步電機交流調速系統，其中轉速環的運算需要光電編碼器、旋轉變壓器等機械傳感器檢測到的信號參與磁場定向控制，同時，高分辨率的傳感器增加了系統成本，降低了系統可靠性，也限制了永磁同步電機在一些特殊場合的應用。
[0003]20世紀80年代初提出的Η無窮魯棒控制理論(又叫I魯棒控制理論)以系統的Η無窮范數為性能指標，是目前解決魯棒控制問題比較完善的一種理論體系。該理論已被廣泛應用于電力系統、自動控制等領域以處理實際對象參數由于各種因素引起的不確定性。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種永磁同步電機的Η無窮轉速估計方法，解決現有技術采用機械傳感器導致成本高的問題。
[0005]本發明的技術方案是，永磁同步電機的Η無窮轉速估計方法，包括電機的矢量控制系統，矢量控制系統反饋通道上設有一個Η無窮轉速觀測器，通過粒子群算法(ParticleSwarm Optimizatio n, PS0)實現H無窮轉速觀測器參數的離線尋優，獲得轉速估計值。
[0006]本發明的特點還在于:
[0007]具體方法包括如下步驟:
[0008]步驟1，通過電機的電磁轉矩和機械運動方程推導得到永磁同步電機數學模型:
【權利要求】
1.永磁同步電機的Η無窮轉速估計方法，其特征在于，包括電機的矢量控制系統，所述矢量控制系統反饋通道上設有一個Η無窮轉速觀測器，通過粒子群算法實現Η無窮轉速觀測器參數的離線尋優，獲得轉速估計值。
2.如權利要求1所述的永磁同步電機的Η無窮轉速估計方法，其特征在于，具體包括如下步驟:步驟1，通過電機的電磁轉矩和機械運動方程推導得到永磁同步電機數學模
3.如權利要求1所述的永磁同步電機的H無窮轉速估計方法，其特征在于，所述矢量控制系統由速度外環和電流內環組成，電流內環包含id和i,分別所在的兩個系統內環，電流信號檢測電路通過霍爾傳感器檢測永磁同步電機三相輸入電流iu、iv、iw，經過clark變換轉換為靜止兩相坐標系下的電流值isa、ise，再經過park變換得到系統交直軸電流i,、id ；將速度外環給定轉速與H無窮模塊估計得的反饋速度COnil作差，經過PI調節器送入最大轉矩電流比控制器，所得電流同實際電流值iq、id分別作差再經PI調節器即得到輸出電壓Us/和UsJ ;旋轉坐標系下的兩相電壓Us/與UsJ經過park逆變換之后轉換為靜止兩相坐標系下的兩相電壓us/、Us/,經過PWM發生器的調節，產生PWM波，經過三相逆變器之后，驅動永磁同步電機工作。
【文檔編號】H02P25/02GK103647493SQ201310567325
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】鐘彥儒, 朱群, 尹忠剛 申請人:西安理工大學