一种基于锁相环的永磁同步电机转子位置和速度观测方法

摘要

本发明提供了一种基于锁相环的永磁同步电机转子位置和速度观测方法，首先读取事先观测好的电机转子磁极磁通链的α轴及β轴分量，然后计算第k个采样时刻电机角度估计误差和锁相环控制器的输出，最终得到锁相环积分器输出，即第k个采样时刻电机转子位置估计值。本发明计算的电机转子位置和速度估计值可代替电机转子位置和速度实际值，并可用于电机矢量控制，实现电机的无位置传感器控制，省去位置及速度传感器。

主权项

一种基于锁相环的永磁同步电机转子位置和速度观测方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，读取事先观测好的电机转子磁极磁通链的α轴及β轴分量Ψ_rα(k)、Ψ_rβ(k)，即Ψ_rcos[θ(k)]和Ψ_rsin[θ(k)]，其中Ψ_r为电机转子磁极磁通链，θ(k)为电机轴第k个采样时刻的电角度；第二步，计算第k个采样时刻电机角度估计误差$e_{\theta }\left(k\right)=\frac{{\Psi }_{r\beta }\left(k\right)cos\left[\hat{\theta }(k-1)\right]-{\Psi }_{r\alpha }\left(k\right)sin\left[\hat{\theta }(k-1)\right]}{{\Psi }_r},$其中，为第k‑1个采样时刻电机角度估计值；第三步，计算锁相环控制器的输出，即第k个采样时刻电机转子速度估计值其中，T_k为采样周期，ω_n为自然频率，取值范围为ω_n≥1.2p_nω_max，p_n为电机极对数，ω_max为电机最高转速；第四步：计算锁相环积分器输出，即第k个采样时刻电机转子位置估计值$\hat{\theta }\left(k\right)=\hat{\theta }(k-1)+T_k\hat{\omega }\left(k\right).$