一种电机的采样电流处理方法、装置、介质及电机与流程

本发明涉及工业自动化领域，特别涉及一种电机的采样电流处理方法、装置、介质及电机。

背景技术：

1、在电机传动系统中，逆变器通常包括交流电流采样部分。然而，在逆变器运行过程中，电流采样电路对电机的相电流进行采样，但是电流采样电路的偏置电压可能会发生变化，导致预设的偏置补偿值(即理论上应该补偿的偏置电压值)与实际偏置值不一致。电流采样电路的量化误差也会导致预设的偏置值与实际偏置值不符，这种现象被称为采样偏置误差。

2、采样偏置误差会导致电机的实际相电流的上下半波不对称，从而再根据采样的带有误差的相电流对电机进行电流闭环控制时，容易引起电机出现与电机运行电频率相同的速度波动(也即电机的转矩波动)。而转矩波动是衡量整个系统性能的重要指标，它不仅会引起驱动系统的振动和噪声，还会降低系统效率，加速电机磨损，甚至影响电机的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电机的采样电流处理方法、装置、介质及电机，使得控制系统对电机的控制更加精准，减少由于误差引起的不必要的波动，有效地解决了采样电流存在偏置误差的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种电机的采样电流处理方法，包括：

3、获取所述电机的当前采样电流；

4、将所述当前采样电流输入至目标误差估计器，得到当前偏置误差电流对应的当前估计补偿电流；所述当前偏置误差电流与采样偏置误差相关；

5、根据所述当前估计补偿电流对所述当前采样电流进行补偿，得到所述电机的当前实际工作电流；

6、基于所述当前实际工作电流和目标工作电流对所述电机进行电流闭环控制。

7、在一种实施例中，所述目标误差估计器的构建步骤包括：

8、根据所述电机在两相静止坐标系中的电压方程和第一对应关系确定第二对应关系；所述电压方程为所述电机的相电压和实际工作电流之间的对应关系；所述第一对应关系为所述采样电流、偏置误差电流和所述实际工作电流之间的对应关系；所述第二对应关系为所述采样电流、所述偏置误差电流和所述电机的相电压之间的对应关系；

9、根据所述第二对应关系构建初始误差估计器；

10、基于所述初始误差估计器确定目标误差估计器。

11、在一种实施例中，根据所述第二对应关系构建初始误差估计器，包括：

12、根据所述第二对应关系确定偏置误差压降的第一表达式；所述偏置误差压降为所述偏置误差电流产生的压降；所述偏置误差压降包括基波电压分量和直流偏置分量；

13、滤除所述基波电压分量，得到直流偏置误差压降的第二表达式；

14、根据所述直流偏置误差压降的第二表达式构建初始误差估计器。

15、在一种实施例中，所述基于所述初始误差估计器确定目标误差估计器，包括：

16、将所述采样电流输入至所述初始误差估计器，并根据输入电压和电机电阻、电感参数得到所述偏置误差电流对应的估计补偿电流；

17、根据所述估计补偿电流、所述偏置误差电流与所述估计补偿电流之间的传递函数确定所述初始误差估计器的参数，得到目标误差估计器。

18、在一种实施例中，所述根据所述估计补偿电流、所述偏置误差电流与所述估计补偿电流之间的传递函数确定所述初始误差估计器的参数，得到目标误差估计器，包括：

19、根据所述电机的电压方程和第一对应关系确定第二对应关系；所述电压方程为所述电机的相电压和所述实际工作电流之间的对应关系，所述第一对应关系为所述采样电流、偏置误差电流和所述实际工作电流之间的对应关系；所述第二对应关系为所述采样电流、所述偏置误差电流和所述电机的相电压之间的对应关系；

20、根据所述第二对应关系确定偏置误差压降的第一表达式，所述偏置误差压降为所述偏置误差电流产生的压降；所述偏置误差压降包括基波电压分量和直流偏置分量；

21、滤除所述基波电压分量，得到直流偏置误差压降的第二表达式；

22、根据所述估计补偿电流和所述直流偏置误差压降的第二表达式，构建所述估计补偿电流和所述偏置误差电流的传递函数；

23、根据所述传递函数确定所述初始误差估计器的参数，得到所述目标误差估计器。

24、在一种实施例中，所述根据所述传递函数确定所述初始误差估计器的参数，得到目标误差估计器，包括：

25、根据所述传递函数确定所述估计补偿电流的第三表达式，所述第三表达式中包括带有所述初始误差估计器的参数的第一子项、带有所述偏置误差电流的第二子项、与所述电机的运行频率相关的交流分量；

26、设定所述初始误差估计器的参数，以使所述第一子项的表达式为二阶滤波器的表达式，得到所述目标误差估计器；

27、其中，所述二阶滤波器用于滤除所述交流分量。

28、在一种实施例中，所述初始误差估计器的表达式满足：其中，为所述初始误差估计器的表达式，ωc＝2ξωn，ki为所述初始误差估计器中的第一参数，ωc为所述初始误差估计器的第二参数；ωn为典型二阶系统的自然振荡角频率，ξ为阻尼比；s为频域中的复数变量，iαcomp(s)、iβcomp(s)分别为所述估计补偿电流iαcomp、iβcomp的拉普拉斯变换式，uα、uβ分别为电机的相电压在两相静止坐标系的投影，rs为电机的相电阻，imα、imβ为所述采样电流在两相静止坐标系的投影。

29、第二方面，本发明提供了一种电机的采样电流处理装置，包括：

30、存储器，用于存储计算机程序；

31、处理器，用于在执行计算机程序时，实现上述所述的电机的采样电流处理方法的步骤。

32、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的电机的采样电流处理方法的步骤。

33、第四方面，本发明提供了一种电机，包括上述所述的电机的采样电流处理装置。

34、本发明提供了一种电机的采样电流处理方法、装置、介质及电机，涉及工业自动化领域。该方案中，通过目标误差估计器估计出当前采样电流中的当前偏置误差电流对应的当前估计补偿电流，并根据得到的当前估计补偿电流对当前采样电流进行实时补偿，得到当前实际工作电流，使用当前实际工作电流对电机进行电流闭环控制，使得控制系统对电机的控制更加精准，减少由于采样偏置误差引起的不必要的波动，有效地解决了采样电流存在偏置误差的问题。

技术特征：

1.一种电机的采样电流处理方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的电机的采样电流处理方法，其特征在于，所述目标误差估计器的构建步骤包括：

3.如权利要求2所述的电机的采样电流处理方法，其特征在于，根据所述第二对应关系构建初始误差估计器，包括：

4.如权利要求2-3任一项所述的电机的采样电流处理方法，其特征在于，所述基于所述初始误差估计器确定目标误差估计器，包括：

5.如权利要求4所述的电机的采样电流处理方法，其特征在于，所述根据所述估计补偿电流、所述偏置误差电流与所述估计补偿电流之间的传递函数确定所述初始误差估计器的参数，得到目标误差估计器，包括：

6.如权利要求5所述的电机的采样电流处理方法，其特征在于，所述根据所述传递函数确定所述初始误差估计器的参数，得到目标误差估计器，包括：

7.如权利要求6所述的电机的采样电流处理方法，其特征在于，所述初始误差估计器的表达式满足：其中，为所述初始误差估计器的表达式，ωc＝2ξωn，ki为所述初始误差估计器中的第一参数，ωc为所述初始误差估计器的第二参数，ωn为典型二阶系统的自然振荡角频率，ξ为阻尼比，s为频域中的复数变量，iαcomp(s)、iβcomp(s)分别为所述估计补偿电流iαcomp、iβcomp的拉普拉斯变换式，uα、uβ分别为电机的相电压在两相静止坐标系的投影，rs为电机的相电阻，imα、imβ为所述采样电流在两相静止坐标系的投影。

8.一种电机的采样电流处理装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的电机的采样电流处理方法的步骤。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求8所述的电机的采样电流处理装置。

技术总结本发明公开了一种电机的采样电流处理方法、装置、介质及电机，涉及工业自动化领域。该方案中，通过目标误差估计器估计出当前采样电流中的当前偏置误差电流对应的当前估计补偿电流，并根据得到的当前估计补偿电流对当前采样电流进行实时补偿，得到当前实际工作电流，使用当前实际工作电流和目标工作电流对电机进行电流闭环控制，使得控制系统对电机的控制更加精准，减少由于采样偏置误差引起的不必要的波动，有效地解决了采样电流存在偏置误差的问题。技术研发人员：请求不公布姓名,何俊辉受保护的技术使用者：深圳市英威腾电气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10