【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电机控制，具体涉及一种转子位置角的获取方法、系统及电机控制方法、系统。
技术介绍
1、为了维持高性能的运行，永磁同步电机要求其内部的转子和同步磁场保持完全同步，因此，需要实时检测转子位置角。
2、相较于通过位置传感器实时检测转子位置角的传统方式，高频注入法通过检测电压和检测电流等信息间接获取转子位置角，以节省设备体积和硬件成本。具体来说，高频注入法首先利用带通滤波器从检测电流中提取高频响应信号，再利用低通滤波器从高频响应信号中分离出含有转子位置误差信息的直流信号，进而获取转子位置角。
3、然而，高频注入法通过带通滤波器或者低通滤波器来获取转子位置角的方法，会导致计算量增加，且高频响应信号产生相位偏移，降低转子位置角的估算精度，影响永磁同步电机的正常运行。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种转子位置角的获取方法，通过对估算角进行误差补偿，准确获取转子位置角，解决现有技术中转子位置角的估算精度较低，影响永磁同步电机的正常运行的问题；本申请实施例还提供一种转子位置角的获取系统；本申请实施例还提供一种电机控制方法；本申请实施例还提供一种电机控制系统。
2、本申请实施例提供一种转子位置角的获取方法，用于获取永磁同步电机的转子位置角，所述永磁同步电机包括定子和转子，所述获取方法包括：
3、向所述定子注入高频直轴电压，获取所述定子的三相高频电流；
4、对所述三相高频电流进行坐标变换，获取所述转子的交轴电流；
5
6、对所述特征电流信息量进行滤波处理，获取误差函数，所述误差函数中含有所述转子位置角的信息；
7、对所述误差函数进行锁相环有差调节，得到估算角；
8、对所述估算角进行无差补偿，获取所述转子位置角。
9、在一些实施例中，基于上一时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的所述三相高频电流。
10、在一些实施例中，基于当前时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的三相电压，所述三相电压用于所述永磁同步电机的三相绕组。
11、在一些实施例中，所述转子位置角基于以下公式获取：
12、
13、其中，为所述转子位置角，s为微分环节，为所述估算角，θcmp为补偿角，kn为工程经验补偿参数，kp为比例系数，ke为电机计算参数，ki为积分系数，σ为低通滤波器的工程经验设定值，θr为所述转子的实际位置角。
14、在一些实施例中，所述误差函数基于以下公式获取：
15、
16、其中，δθ为所述转子位置角与所述估算角之间的误差，lpf为低通滤波器滤波，为所述交轴电流，uh为所述高频直轴电压的电压幅值，lq为交轴电感，ld为直轴电感，ωh为所述高频直轴电压的角频率，t为所述注入时间，为零阶保持器的使用所带来的时延角，k*为公式计算修正后电机参数值。
17、在一些实施例中，所述估算角基于以下公式获取：
18、
19、其中，为所述估算角，kp为比例系数，ki为积分系数，s为微分环节，ke为电机计算参数，δθ为所述转子位置角与所述估算角之间的误差。
20、在一些实施例中，所述交轴电流包括高频电流分量转矩电流iq以及高次谐波电流iqc。
21、相应的，本申请实施例还提供一种转子位置角的获取系统，用于获取永磁同步电机的转子位置角，所述永磁同步电机包括定子和转子，包括：
22、第一获取模块，所述第一获取模块被配置为向所述定子注入高频直轴电压，获取所述定子的三相高频电流；
23、坐标变换模块，所述坐标变化模块与所述第一获取模块电性连接；所述坐标变换模块被配置为对所述三相高频电流进行坐标变换，获取所述转子的交轴电流；
24、位置观测模块，所述位置观测模块与所述坐标变换模块电性连接；所述位置观测模块包括依次电性连接的张量处理单元、低通滤波器、锁相环和补偿单元；其中，
25、所述张量处理单元被配置为基于所述高频直轴电压的角频率和注入时间，对所述交轴电流进行张量处理，获取特征电流信息量；
26、所述低通滤波器被配置为对所述特征电流信息量进行滤波处理，获取误差函数，所述误差函数中含有所述转子位置角的信息；
27、所述锁相环被配置为对所述误差函数进行锁相环有差调节，得到估算角；
28、所述补偿单元被配置为对所述估算角进行无差补偿，获取所述转子位置角。
29、在一些实施例中，所述第一获取模块还被配置为基于上一时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的所述三相高频电流。
30、在一些实施例中，还包括：
31、高频注入模块，所述高频注入模块与所述位置观测模块电性连接，所述高频注入模块被配置为基于当前时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的三相电压，所述三相电压用于所述永磁同步电机的三相绕组。
32、在一些实施例中，所述锁相环的工作参数满足以下公式：
33、
34、其中，f(s)为所述工作参数，s为微分环节，为所述估算角，θr为所述转子的实际位置角，kp为比例参数，ke为比例参数，σ为所述低通滤波器的工程经验设定值，ki为积分系数。
35、相应的，本申请实施例还提供一种电机控制方法，所述电机为永磁同步电机，包括定子和转子，所述电机控制方法包括：
36、基于如上述实施例中任意一项所述的转子位置角的获取方法，或者如上述实施例中任一项所述的转子位置角的获取系统，获取转子位置角；
37、基于所述转子位置角，矢量控制所述永磁同步电机。
38、相应的，本申请实施例还提供一种电机控制系统，所述电机为永磁同步电机，包括定子和转子，所述电机控制系统包括：
39、第二获取模块，所述第二获取模块被配置为基于如上述实施例中任意一项所述的转子位置角的获取方法，或者如上述实施例中任一项所述的转子位置角的获取系统，获取所述转子位置角；
40、控制模块，所述控制模块被配置为基于所述转子位置角，矢量控制所述永磁同步电机。
41、与现有技术相比，本申请实施例的一种转子位置角的获取方法，用于获取永磁同步电机的转子位置角，永磁同步电机包括定子和转子，获取方法包括：向定子注入高频直轴电压，获取定子的三相高频电流；对三相高频电流进行坐标变换，获取转子的交轴电流；基于高频直轴电压的角频率和注入时间，对交轴电流进行张量处理，获取特征电流信息量；对特征电流信息量进行滤波处理，获取误差函数，误差函数中含有转子位置角的信息；对误差函数进行锁相环有差调节，得到估算角；对估算角进行无差补偿，获取转子位置角。如此，通过对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转子位置角的获取方法，用于获取永磁同步电机的转子位置角，所述永磁同步电机包括定子和转子，其特征在于，所述获取方法包括：
2.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，基于上一时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的所述三相高频电流。
3.如权利要求2所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，基于当前时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的三相电压，所述三相电压用于所述永磁同步电机的三相绕组。
4.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，所述转子位置角基于以下公式获取：
5.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，所述误差函数基于以下公式获取：
6.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，所述估算角基于以下公式获取：
7.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，所述交轴电流包括高频电流分量转矩电流iq以及高次谐波电流iqc。
8.一种转子位置角的获取系统，用于获取永磁同步电
9.如权利要求8所述的转子位置角的获取系统，其特征在于，所述第一获取模块还被配置为基于上一时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的所述三相高频电流。
10.如权利要求9所述的转子位置角的获取系统，其特征在于，还包括：
11.如权利要求8所述的转子位置角的获取系统，其特征在于，所述锁相环的工作参数满足以下公式：
12.一种电机控制方法，所述电机为永磁同步电机，包括定子和转子，其特征在于，所述电机控制方法包括：
13.一种电机控制系统，所述电机为永磁同步电机，包括定子和转子，其特征在于，所述电机控制系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种转子位置角的获取方法，用于获取永磁同步电机的转子位置角，所述永磁同步电机包括定子和转子，其特征在于，所述获取方法包括：
2.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，基于上一时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的所述三相高频电流。
3.如权利要求2所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，基于当前时刻注入的所述高频直轴电压和上一时刻获取的所述转子位置角，获取当前时刻的三相电压，所述三相电压用于所述永磁同步电机的三相绕组。
4.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，所述转子位置角基于以下公式获取：
5.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，所述误差函数基于以下公式获取：
6.如权利要求1所述的转子位置角的获取方法，其特征在于，所述估算角基于以下公式获取：
7.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐冲，黄鹤，伍浩坪，胡龙云，
申请(专利权)人：上海齐耀重工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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