一种用于永磁无刷直流电机角加速度估计的方法

摘要

本发明公开一种用于永磁无刷直流电机角加速度估计的方法，步骤是：建立滑模状态观测器，对无刷直流电机反电势的分量进行观测，得到反电势观测值；通过带通滤波器进行滤波，滤除反电势观测值的直流偏置和高频分量，得到反电势观测值的滤波值；对滤波后的反电势观测值进行归一化处理；根据无刷直流电机的运动学方程，建立扩展卡尔曼滤波器，从反电势的归一化值中提取位置信息，继而通过估算得到角加速度值。此方法利用反电势中包含的位置信息估算永磁无刷直流电机角加速度，解决了现有技术中永磁无刷直流电机角加速度计算受霍尔位置传感器加工精度影响和分辨率制约，导致的计算结果延迟大、准确性差的问题。

主权项

一种用于永磁无刷直流电机角加速度估计的方法，其特征在于：其是利用无刷直流电机反电势中包含的位置信息估算电机的角加速度，包括以下步骤：(1)根据αβ坐标系下无刷直流电机的状态空间方程建立滑模状态观测器，对无刷直流电机反电势在αβ坐标系下的两个分量e_α、e_β进行观测，得到反电势观测值(2)将观测到的反电势值通过带通滤波器进行滤波，滤除反电势观测值的直流偏置和5次及以上奇数频次的高频分量，得到反电势观测值的滤波值(3)采用如下公式，对反电势观测值的滤波值进行归一化处理：${\hat{e}}_{\alpha }^{*}=\frac{{\hat{e}}_{\alpha }^{\prime }}{\sqrt{{\hat{e}}_{\alpha }^{\prime 2}+{\hat{e}}_{\beta }^{\prime 2}}},{\hat{e}}_{\beta }^{*}=\frac{{\hat{e}}_{\beta }^{\prime }}{\sqrt{{\hat{e}}_{\alpha }^{\prime 2}{+\hat{e}}_{\beta }^{\prime 2}}};$(4)根据无刷直流电机的运动学方程，建立扩展卡尔曼滤波器，从反电势基频分量的归一化结果中提取位置信息，继而通过估算得到角加速度值。