一种永磁同步电机转速跟踪控制方法

本发明属于永磁同步电机，涉及一种永磁同步电机转速跟踪控制方法。

背景技术：

1、永磁同步电机具有体积小、功率因数高、效率高、可靠性高等优点，越来越多地应用于各种驱动系统和运动控制应用，如新能源汽车驱动系统、高速铁路牵引系统、矿山设备驱动系统等。磁场定向控制由于其精确的转矩控制和快速的动态响应，曾经一直是永磁同步电机驱动器中最流行的控制方法。然而，由于磁场定向控制涉及到三相电流的变换(clark和park变换)和重构，因此需要大量的计算量，而正确的磁场定向控制操作完全取决于转子位置信息的准确性，其中必须根据转子位置调整电枢电流的大小和相位，以实现瞬时转矩控制。

2、在大多数情况下，转子位置信息可以从高分辨率传感器获得，如安装在电机轴上的增量编码器或解析器。目前比较通用的是使用霍尔传感器，因为与轴装传感器相比，它们的成本和体积都较低，并且可以提供具有电分辨率的离散绝对位置信息。通过采用一些信号处理或误差校正技术，可以从离散传感器数据中估计出高分辨率的位置。目前比较成熟的几种驱动策略的永磁同步电机驱动器与霍尔传感器相结合的技术已经全面普及。

3、然而，由于机械误差、外部干扰和故障，使得霍尔传感器估计的转子位置信息不一定能够准确获得。目前，在已有的针对永磁同步电机的转速控制方法中，针对转子位置测量不精确问题下的永磁同步电机速度跟踪控制问题，尚未出现有效的解决方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种永磁同步电机转速跟踪控制方法，以便能够在转子位置信息测量不精确的情况下实现对永磁同步电机的精确转速跟踪控制。

2、本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

3、一种永磁同步电机转速跟踪控制方法，包括如下步骤：

4、步骤1.建立永磁同步电机静止两相坐标系下的数学模型；

5、步骤2.在基于非线性转矩调制技术的线性参数变化系统的框架下对永磁同步电机的转速跟踪问题进行分析，建立永磁同步电机转速跟踪误差方程；

6、步骤3.利用线性参数变化系统的特性表征在转子位置传感器测量转子位置信息不准确情况下永磁同步电机的转速跟踪控制问题；

7、步骤4.针对永磁同步电机的转速跟踪控制问题，设计一种基于动态输出反馈控制的转速跟踪控制器，以实现对永磁同步电机的转速跟踪控制。

8、此外，在上述永磁同步电机转速跟踪控制方法的基础上，本发明还提出了一种与之对应的永磁同步电机转速跟踪控制系统，其采用如下技术方案：

9、一种永磁同步电机转速跟踪控制系统，包括如下模块：

10、系统模型搭建模块，用于建立永磁同步电机静止两相坐标系下的数学模型；

11、转速跟踪误差方程构建模块，用于在基于非线性转矩调制技术的线性参数变化系统的框架下对永磁同步电机的转速跟踪问题进行分析，建立永磁同步电机转速跟踪误差方程；

12、问题模型构建模块，用于利用线性参数变化系统的特性表征在转子位置传感器测量转子位置信息不准确情况下永磁同步电机的转速跟踪控制问题；

13、以及控制器设计模块，用于针对永磁同步电机的转速跟踪控制问题，设计一种基于动态输出反馈控制的转速跟踪控制器，以实现对永磁同步电机的转速跟踪控制。

14、本发明具有如下优点：

15、如上所述，本发明述及了一种永磁同步电机转速跟踪控制方法，该方法首先建立在两相静止坐标系下的永磁同步电机转速跟踪误差动态系统；其次使用连续时间线性参数变化系统表征永磁同步电机转速跟踪误差动态系统，并利用线性参数变化系统的特性表征在转子位置传感器测量转子位置信息不准确的情况下的转速跟踪控制问题；最后针对永磁同步电机的转速跟踪控制问题，设计了一种基于动态输出反馈控制的转速跟踪控制器，以实现在转子位置信息下的永磁同步电机转速跟踪性能。本发明所提永磁同步电机转速跟踪控制方法能够在转子位置信息测量不精确的情况下实现对永磁同步电机的精确转速跟踪控制。

技术特征：

1.一种永磁同步电机转速跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机转速跟踪控制方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机转速跟踪控制方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机转速跟踪控制方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的永磁同步电机转速跟踪控制方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机转速跟踪控制方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机转速跟踪控制方法，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的永磁同步电机转速跟踪控制方法，其特征在于，

9.一种永磁同步电机转速跟踪控制系统，其特征在于，包括如下模块：

10.一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和一个或多个处理器；在存储器中存储有可执行代码；其特征在于，当处理器执行可执行代码时，用于实现上述权利要求1至8中任一项所述的永磁同步电机转速跟踪控制方法的步骤。

技术总结本发明属于永磁同步电机技术领域，具体公开了一种永磁同步电机转速跟踪控制方法。本发明方法包括如下步骤：首先建立在两相静止坐标系下的永磁同步电机转速跟踪误差动态系统；其次使用连续时间线性参数变化系统表征永磁同步电机转速跟踪误差动态系统，并利用线性参数变化系统的特性表征在转子位置传感器测量转子位置信息不准确的情况下的转速跟踪控制问题；最后针对永磁同步电机的转速跟踪控制问题设计了一种基于动态输出反馈控制的转速跟踪控制器，以实现对永磁同步电机的转速跟踪控制。本发明方法能够在转子位置信息测量不精确的情况下实现对永磁同步电机的精确转速跟踪控制。技术研发人员：朱延正,车俊行,周东华,童显芳受保护的技术使用者：山东科技大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2