一种基于改进卡尔曼观测器的无速度传感器控制方法

摘要

本发明公开了一种基于改进卡尔曼观测器的无速度传感器控制方法，采用卡尔曼滤波器的滑模观测器来估算转速和转子位置，并通过估算转子的位置和转子速度来控制电机的调速。本发明利用无速度传感器控制算法代替机械传感器，用来获取电机转子位置和转速信息，以减少闭环反馈信息中的误差，同时给与滑模观测器控制方法计算量小，易于工程上的实现。本发明具有低成本、控制算法简单、转速及位置的估算速度及精度高等优点。

主权项

一种基于改进卡尔曼观测器的无速度传感器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：选择d轴参考电流为0，交流永磁同步电机检测输出三相电流I_a、I_b和I_c；步骤2：三相电流I_a、I_b和I_c经过Clark变换，输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相定子电流i_α和i_β；步骤3：两相定子电流i_α和i_β经过Park变换，输出两相同步旋转坐标系d‑q下的两相电流I_d和I_q；步骤4：逆变器输出的三相电压U_a、U_b和U_c经过Clark变换，输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相定子电压u_α和u_β；步骤5：将步骤2中所得的两相定子电流i_α和i_β与步骤4中所得的两相定子电压u_α和u_β一并输入卡尔曼观测器进行估算处理，估算出转子转速的估计值和转子位置的估计值步骤6：将步骤5中估算出转子转速的估计值乘以一常数得到估算的转子转速n，并将估算的转子转速n与实际的转子转速n*进行作差，差值通过PI调节后输出q轴参考电流步骤7：将q轴参考电流与步骤3中得到的电流I_q进行作差，差值通过PI调节后输出q轴参考电压步骤8：将d轴参考电流与步骤3中得到的电流I_d进行作差，差值通过PI调节后输出d轴参考电压步骤9：将步骤7中输出的q轴参考电压和步骤8中输出的d轴参考电压经过Park反变换，输出两相静止直角坐标系α‑β下的两相控制电压和步骤10：将两相控制电压和进行空间矢量调制，输出PWM波形至逆变器，逆变器向永磁同步电机输入三相电压U_a、U_b和U_c，从而控制永磁同步电机。