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专利号: 2023107830892
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:包括磁通可控电机模块(1)、逆变器模块(2)、SVPWM模块(3)、电压检测装置(4)、电流检测装置(5)、2r/2s坐标变换模块(6)、3s/2s坐标变换模块(7)、2s/2r坐标变换模块(8)、第一电流环调节器模块(9)、第二电流环调节器模块(10)、转速环调节器模块(11)、第一扩张状态观测器模块(12)、第二扩张状态观测器模块(13)以及锁相环模块(14);所述第一扩张状态观测器模块(12)输入电流指令iα,iβ,以及2r/2s坐标变换模块(6)输出的电压指令uα,uβ,输出两相静止坐标系下α轴和β轴电感参数值Lα和Lβ;

通过扩张状态观测器观测两相静止坐标系下α轴和β轴电感参数值Lα和Lβ的原理框图,步骤如下:根据电感与电流公式:

将两相静止坐标系下α轴和β轴电感参数值Lα和Lβ作为扩张的状态变量,令x1=[iα iβT T T],x2=[Lα Lβ],U=[Uα Uβ], 则可将上式扩张为如下形式:由此建立扩张状态观测器:

其中e1表示定子电流的观测误差;

T

z1=[z1α z1β]表示两相静止坐标系下的定子电流的观测值;

T

z2=[z2α z2β]表示两相静止坐标系下α轴和β轴电感参数值Lα和Lβ;

β01、β02为扩张状态观测器的反馈增益。

2.根据权利要求1所述的扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:所述电流检测装置(5)获得的定子电流ia,ib,ic经过3s/2s坐标变换模块(7),得到两相静止坐标系下的电流指令iα,iβ。

3.根据权利要求1所述的扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:所述第二扩张状态观测器模块(13)输入电流指令iα,iβ,以及2r/2s坐标变换模块(6)输出的电压指令uα,uβ,输出反电势观测值 和

4.根据权利要求1所述的扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:所述锁相环模块(14)输入反电势观测值 和 估算出转子位置观测值 和转速观测值

5.根据权利要求4所述的扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:所述转子位置观测值 输入至2r/2s坐标变换模块(6)和2s/2r坐标变换模块(8)。

6.根据权利要求4所述的扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:所述转速观测值 反馈到转速输入端与ω比较后输入到转速环调节器模块(11),经调节后*得到电流iq。

7.根据权利要求1所述的扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:所述2s/2r坐标变换模块(8)输出电流id和iq,电流id与d轴电流给定参考值idref比较后输入到第一电流环调节器模块(9),输出d轴电压

8.根据权利要求1所述的扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:*

所述转速环调节器模块(11)输出的电流iq与电流iq比较后输入到第二电流环调节器模块(10),输出q轴电压

9.一种扩张状态观测器的电机无位置传感器控制方法,应用于权利要求1‑8任一项所述的扩张状态观测器的电机无位置传感器控制系统,其特征在于:包括如下步骤:(1)通过扩张状态观测器观测两相静止坐标系下α轴和β轴电感参数值Lα和Lβ;

(2)基于磁通可控电机模型,采用扩张状态观测器获得磁通可控电机两相静止坐标系下α轴的等效反电势观测值 和β轴的等效反电势观测值(3)采用正交锁相环对上述反电势观测值进行处理,得到磁通可控电机的转速观测值和转子位置观测值