一种电机转子位置和转速确定方法及装置与流程

本发明属于电机，具体涉及一种电机转子位置和转速确定方法及装置。

背景技术：

1、电机是当前工业环境中非常重要的一个设备，但是电机通常需要一个位置传感器或者磁链观测器来对电机转子位置和电机速度的估计，从而提供必要的换相信号，但是位置传感器会对电机的应用带来较多缺陷，降低电机运行的可靠性，且位置传感器会影响电机的运行性能，而磁链观测器在使用过程中，存在有积分直流偏置、高次谐波以及电机参数变化等因素对磁链观测器动稳态性能的影响，现有技术中一般是增加高通滤波器和带通滤波器来降低上述因素带来的不利影响，但使用滤波器方案会降低磁链观测器的收敛速度。

2、因此，如何更加快速准确地对电机转子位置和电机转速进行确定，提升对转子位置和电机转速进行确定时的稳定性，是本领域技术人员有待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中对电机转子位置和电机转速进行确定时鲁棒性不高，且在保持精度的计算量过大的技术问题。

2、为实现上述技术目的，一方面，本发明提供了一种电机转子位置和转速确定方法，该方法包括：

3、获取电机参数；

4、根据所述电机参数构建第一扰动观测器和第二扰动观测器，所述第一扰动观测器用于确定初始电机转子磁链矢量，所述第二扰动观测器用于基于第二扰动量对所述初始电机转子磁链矢量进行校正得到电机转子磁链矢量，所述第二扰动量具体为根据电机参数变动和逆变器死区效应进行确定；

5、基于所述电机转子磁链矢量确定电机转子位置，并根据所述电机转子位置确定电机转速。

6、进一步地，具体通过如下公式确定电机转子位置：

7、

8、

9、式中，式中，θ为电机转子位置，为电机转子磁链矢量，为所述电机转子磁链矢量在静止两相坐标系下的α轴分量，为所述电机转子磁链矢量在静止两相坐标系下的β轴分量。

10、进一步地，所述第一扰动观测器具体如下式所示：

11、

12、式中，ψrαβ0为初始电机转子磁链矢量，uαβ为电机定子电压矢量，r为电机定子电阻，iaβ为电机定子电流矢量，l为电机定子电感，d为微分算子，t为时间，ddh为根据直流偏置和高次谐波确定的第一扰动量，a1为第一增益系数，ψrmt为电机转子磁链矢量的理论值。

13、进一步地，所述第一扰动量ddh具体通过如下公式进行确定：

14、ddh＝∫(a2(ψrmt-ψrαβ0))dt

15、式中，a2为第二增益系数。

16、进一步地，所述电机转子磁链矢量的理论值ψrmt具体通过如下公式进行确定：

17、

18、式中，θ1为上一时间周期的电机转子位置，ψf为电机转子磁链幅值。

19、进一步地，所述第二扰动观测器具体如下式所示：

20、

21、式中，为电机转子磁链矢量，uαβ为电机定子电压矢量，r为电机定子电阻，iαβ为电机定子电流矢量，l为电机定子电感，d为微分算子，t为时间，ddh为根据直流偏置和高次谐波确定的第一扰动量，dpv为根据电机参数变动和逆变器死区效应确定的第二扰动量，b1为第三增益系数，ψrαβ0为初始电机转子磁链矢量。

22、进一步地，所述第二扰动量dpv具体通过如下公式进行确定：

23、

24、式中，b2为第四增益系数。

25、另一方面，本发明还提供了一种电机转子位置和转速确定装置，所述装置包括：

26、获取模块，用于获取电机参数；

27、第一确定模块，用于根据所述电机参数构建第一扰动观测器和第二扰动观测器，所述第一扰动观测器用于确定初始电机转子磁链矢量，所述第二扰动观测器用于基于第二扰动量对所述初始电机转子磁链矢量进行校正得到电机转子磁链矢量，所述第二扰动量具体为根据电机参数变动和逆变器死区效应进行确定；

28、第二确定模块，用于基于所述电机转子磁链矢量确定电机转子位置，并根据所述电机转子位置确定电机转速。

29、本发明提供的一种电机转子位置和转速确定方法及装置，与现有技术相比，本方法先获取电机参数；然后根据所述电机参数构建第一扰动观测器和第二扰动观测器，所述第一扰动观测器用于确定初始电机转子磁链矢量，所述第二扰动观测器用于基于第二扰动量对所述初始电机转子磁链矢量进行校正得到电机转子磁链矢量，所述第二扰动量具体为根据电机参数变动和逆变器死区效应进行确定；最后基于所述电机转子磁链矢量确定电机转子位置，并根据所述电机转子位置确定电机转速，通过本申请方案，能够快速且较为准确地确定电机转子位置，并通过电机转子位置确定电机转速，同时本申请方案稳定性高，不易被影响。

1.一种电机转子位置和转速确定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的电机转子位置和转速确定方法，其特征在于，具体通过如下公式确定电机转子位置：

3.如权利要求1所述的电机转子位置和转速确定方法，其特征在于，所述第一扰动观测器具体如下式所示：

4.如权利要求3所述的电机转子位置和转速确定方法，其特征在于，所述第一扰动量ddh具体通过如下公式进行确定：

5.如权利要求4所述的电机转子位置和转速确定方法，其特征在于，所述电机转子磁链矢量的理论值ψrmt具体通过如下公式进行确定：

6.如权利要求1所述的电机转子位置和转速确定方法，其特征在于，所述第二扰动观测器具体如下式所示：

7.如权利要求6所述的电机转子位置和转速确定方法，其特征在于，所述第二扰动量dpv具体通过如下公式进行确定：

8.一种电机转子位置和转速确定装置，其特征在于，所述装置包括：