一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法，属于定子电阻辨识技术领域，应用于定子电阻识别系统，定子电阻识别系统包括控制系统、辨识系统和永磁同步电机，永磁同步电机与辨识系统连接，永磁同步电机通过控制系统与辨识系统连接，辨识系统包括构造模块。方法包括：获取永磁同步电机参考位置角，并结合两相静止坐标系建立参考旋转坐标系；初始化辨识系统；获取永磁同步电机电角频率、输出转矩、在参考旋转坐标系下的电压指令和相电流，将相电流转换至参考旋转坐标系下的定子电流输入至辨识系统的构造模块；计算辨识系统的输入输出，构造不包含转子位置信息的辨识迭代方程对定子电阻进行重复迭代辨识并输出定子电阻辨识结果。电阻辨识结果。电阻辨识结果。

【技术实现步骤摘要】
一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法


[0001]本专利技术属于定子电阻辨识
，具体涉及一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法。

技术介绍

[0002]近年来，永磁同步电机因其结构简单、运行高效等诸多优点而在交通运输、工业控制等领域得到了较为广泛的应用。永磁同步电机包含四个基本电参数，分别为定子电阻、d轴电感、q轴电感和永磁磁链，这些电参数与整个控制系统的控制性能密切相关，因此多数应用场景中需要对永磁同步电机的各电参数进行辨识。在四个基本电参数中，定子电阻除了在控制系统内部的应用之外，还可以直接反映电机绕组的温度变化情况，用于电机的温度检测和相应的故障保护策略中。可以说，永磁同步电机的定子电阻辨识算法，尤其是在线辨识算法对永磁同步电机的精确可靠控制具有重要意义。
[0003]目前常见的永磁同步电机定子电阻在线辨识算法大多基于两相旋转坐标系下的电压方程推导获得，其准确辨识的前提条件是控制系统已知准确的转子位置信息，但在永磁同步电机的很多应用场景中，受成本、安装空间等因素的限制，往往需要采用无位置传感器控制系统，此时电机转子位置信息是通过观测器估计获得，而采用这种方法获得的永磁同步电机的转子位置信息即使能够维持控制系统可靠运行，估计的位置信息与实际的位置信息也往往会存在一定的误差。即便是安装有位置传感器的控制系统，转子位置信息也会受采样和运算延时的影响而与真实位置角发生偏差，在此类条件下，传统的定子电阻在线辨识算法将无法使用。部分高校和企业针对此问题提出了一些解决方案，这些方案大多应用了人工智能算法或模型参考自适应观测器进行无转子位置信息条件下的参数辨识，但该类方案会占用较大的单片机运算资源，且需要较为复杂的参数调试过程，在不同场景下进行批量应用的难度较大。
[0004]综上所述，目前对于永磁同步电机的定子电阻准确辨识需要准确获取转子位置信息，现有技术通过常规观测器获取的转子位置信息存在一定误差，而通过人工智能算法或模型参考自适应观测器进行无转子位置信息条件下的参数辨识，也会占用大量的单片机运算资源，且需要较为复杂的参数调试过程。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法，能够解决现有技术对于永磁同步电机的定子电阻准确辨识需要准确获取转子位置信息，通过常规观测器获取的转子位置信息存在一定误差的技术问题，此外，本专利技术还能够解决现有技术通过人工智能算法或模型参考自适应观测器进行无转子位置信息条件下的参数辨识，会占用大量的单片机运算资源，且需要较为复杂的参数调试过程的技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：
[0007]本专利技术实施例提供了一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法，应用于
定子电阻识别系统，定子电阻识别系统包括控制系统、辨识系统和永磁同步电机，永磁同步电机与辨识系统直接连接，永磁同步电机还通过控制系统与辨识系统连接，辨识系统包括构造模块，在线辨识方法包括：
[0008]S101：获取永磁同步电机的参考位置角，基于参考位置角和两相静止坐标系建立永磁同步电机的参考旋转坐标系，其中，参考旋转坐标系的旋转角速度和永磁同步电机的真实旋转坐标系的旋转角速度相同；
[0009]S102：初始化辨识系统；
[0010]S103：实时获取永磁同步电机的电角频率、输出转矩、在参考旋转坐标系下的电压指令和相电流，并将相电流转换至参考旋转坐标系下的定子电流；
[0011]S104：将电角频率、输出转矩、在参考旋转坐标系下的电压指令和在参考旋转坐标系下的定子电流输入至辨识系统的构造模块；
[0012]S105：构造模块基于带遗忘因子的递推阻尼最小二乘法计算出辨识系统的输入和输出；
[0013]S106：根据辨识系统的输入和输出构造不包含转子位置信息的辨识迭代方程，通过辨识迭代方程对永磁同步电机的定子电阻进行辨识；
[0014]S107：输出永磁同步电机的定子电阻的辨识结果；
[0015]S108：重复S103—S107，对定子电阻进行重复迭代辨识。
[0016]在本专利技术实施例中，在不需要获取永磁同步电机的转子位置信息的情况下，获取永磁同步电机的参考位置角，建立永磁同步电机的参考旋转坐标系，通过获取永磁同步电机的电角频率、输出转矩、在所述参考旋转坐标系下的电压指令和相电流，基于带遗忘因子的递推阻尼最小二乘法计算出所述辨识系统的输入和输出，之后构造出不包含转子位置信息的辨识迭代方程对定子电阻进行辨识，辨识迭代方程构造过程中使用的参数获取方式简单且数据准确，在整个辨识迭代方程的构造过程中无需获取永磁同步电机的转子位置信息，且不需要转子位置信息的参与，避免获取的转子位置信息不准确造成的定子电阻的辨识误差，同时避免了人工智能参与浪费大量运算资源和复杂参数调试的问题，提高定子电阻辨识结果的准确性，降低定子电阻的辨识难度，定子电阻的辨识过程简单快速，稳定性高。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例提供的一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法的流程示意图。
[0018]图2是本专利技术实施例提供的参考旋转坐标系的示意图。
[0019]图3是本专利技术实施例提供的定子电阻识别系统的结构示意图。
[0020]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例、参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有
作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本专利技术实施例提供一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法进行详细地说明。
[0023]参照图1，示出了本专利技术实施例提供的一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法的流程示意图。
[0024]参照图2，示出了本专利技术实施例提供的参考旋转坐标系的示意图。
[0025]图2中的dq轴坐标系表示真实旋转坐标系，γ
‑
δ坐标系表示参考旋转坐标系，α
‑
β坐标系表示两相静止坐标系。两相静止坐标系这个坐标系是固定且已知的，使用参考位置角对两相静止坐标系进行坐标变换，即可获得参考旋转坐标系，当参考位置角有误差时是无法获得真实坐标系的，所以本专利技术中使用的参考旋转坐标系的建立方法与真实旋转坐标系无关，图2只是在描述二者的关系，w
e
和w
ref
分别表示真实坐标系和参考坐标系的旋转角速度，在本专利技术中，两者近似相等，θ
ref
表示参考位置角，θ
e
表示真实旋转坐标系的真实位置角。
[0026]参照图3，示出了本专利技术实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不依赖转子位置信息的定子电阻在线辨识方法，其特征在于，应用于定子电阻识别系统，所述定子电阻识别系统包括控制系统、辨识系统和永磁同步电机，所述永磁同步电机与所述辨识系统直接连接，所述永磁同步电机还通过所述控制系统与所述辨识系统连接，所述辨识系统包括构造模块，所述在线辨识方法包括：S101：获取所述永磁同步电机的参考位置角，基于所述参考位置角和两相静止坐标系建立所述永磁同步电机的参考旋转坐标系，其中，所述参考旋转坐标系的旋转角速度和所述永磁同步电机的真实旋转坐标系的旋转角速度相同；S102：初始化所述辨识系统；S103：实时获取所述永磁同步电机的电角频率、输出转矩、在所述参考旋转坐标系下的电压指令和相电流，并将所述相电流转换至所述参考旋转坐标系下的定子电流；S104：将所述电角频率、所述输出转矩、在所述参考旋转坐标系下的电压指令和在所述参考旋转坐标系下的定子电流输入至所述辨识系统的构造模块；S105：所述构造模块基于带遗忘因子的递推阻尼最小二乘法计算出所述辨识系统的输入和输出；S106：根据所述辨识系统的输入和输出构造不包含转子位置信息的辨识迭代方程，通过所述辨识迭代方程对所述永磁同步电机的定子电阻进行辨识；S107：输出所述永磁同步电机的定子电阻的辨识结果；S108：重复S103—S107，对所述定子电阻进行重复迭代辨识。2.根据权利要求1所述的定子电阻在线辨识方法，其特征在于，所述S101具体包括：S1011：获取所述永磁同步电机的参考位置角；S1012：使用所述参考位置角对所述两相静止坐标系进行park变换，得到所述参考旋转坐标系。3.根据权利要求1所述的定子电阻在线辨识方法，其特征在于，通过转子位置估计算法使所述参考旋转坐标系的旋转角速度和所述永磁同步电机的真实旋转坐标系的旋转角速度相同。4.根据权利要求1所述的定子电阻在线辨识方法，其特征在于，所述S102具体包括：S1021：将所述辨识系统的输入H(0)和所述辨识系统的输出Y(0)置为0；S1022：设置所述永磁同步电机的待辨识初值为所述永磁同步电机的离线测定值或者所述永磁同步电机制造商提供的参考电阻值。5.根据权利要求3所述的定子电阻在线辨识方法，其特征在于，所述S103具体包括：S1031：通过所述转子位置估计算法获取所述永磁同步电机的电角频率；S1032：使用所述控制系统的指令值作为所述永磁同步电机的输出转矩和在所述参考坐标系下的电压指令；S1033：利用电流传...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢济垒，庄兴明，
申请(专利权)人：北京理工华创电动车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：