定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于交流電機(jī)變頻調(diào)速方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種定子磁鏈電壓模型的 偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機(jī)磁鏈的在線估計(jì)是實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)定向控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的關(guān)鍵。
[0003] 在基于電壓模型定子磁鏈辨識(shí)算法中，由于純積分環(huán)節(jié)的存在，在辨識(shí)的定子磁 鏈中引入了直流偏置誤差或初始相位積分誤差，從而影響了磁鏈辨識(shí)的精度。為了解決純 積分環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題，一種常用的方法是用一階低通濾波器來(lái)代替純積分環(huán)節(jié)。一階低通 濾波器雖然會(huì)減小直流偏置誤差及消除初始相位積分誤差，但它又會(huì)在辨識(shí)的磁鏈中引入 幅值誤差和相位超前，尤其當(dāng)電機(jī)運(yùn)行在低通截止頻率以下時(shí)，使電機(jī)控制精度很低。
[0004] 論文《定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償新方法》（陳增祿，馬鑫,姬弘揚(yáng)， 劉娟娟，汪冰.定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償新方法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué) 報(bào).2014 (6))，提出了計(jì)算磁鏈輸出偏移量的新方法，并通過(guò)反饋調(diào)節(jié)來(lái)抑制并消除這個(gè)偏 移。該方法雖然能得到較為滿意的磁鏈檢測(cè)結(jié)果，但是檢測(cè)結(jié)果存在波動(dòng)；另外該方法需要 較長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間，不利于電機(jī)的動(dòng)態(tài)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法，磁鏈檢 測(cè)結(jié)果無(wú)偏移，減少了磁鏈幅值波動(dòng)量，大大縮短檢測(cè)時(shí)間。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法，實(shí) 時(shí)檢測(cè)積分器的輸出偏移量，對(duì)輸出偏移量進(jìn)行濾波得到平滑的偏移量，把平滑的偏移量 從輸出中減掉，對(duì)平滑的偏移量設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器，將調(diào)節(jié)器輸出反饋到輸入端與輸入偏移量相 抵消，此時(shí)積分器的輸出就是實(shí)際磁鏈，積分器的輸入就是實(shí)際的定子反電勢(shì)。
[0007] 具體按照以下步驟實(shí)施：
[0008] 步驟1 :在a- 0坐標(biāo)下建立包含偏移量的輸入為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法，其特征在于，實(shí)時(shí)檢測(cè)積分器的輸 出偏移量，對(duì)輸出偏移量進(jìn)行濾波得到平滑的偏移量，把平滑的偏移量從輸出中減掉，對(duì)平 滑的偏移量設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器，將調(diào)節(jié)器輸出反饋到輸入端與輸入偏移量相抵消，此時(shí)積分器的 輸出就是實(shí)際磁鏈，積分器的輸入就是實(shí)際的定子反電勢(shì)。
2. 如權(quán)利要求1所述的定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法，其特征在于， 具體按照W下步驟實(shí)施： 步驟1 ;在a-P坐標(biāo)下建立包含偏移量的輸入為；
(1) 式中，e,。、6,0表示定子反電勢(shì)；e ""s。、6"",(3表示含有偏移量q。、qp的定子反電勢(shì)；下標(biāo) a和P分別表不a和P軸分量； 包含偏移量的輸出為：
(2) 式中，ll^sa、'1^5日表不磁鏈；4 """sa、'1^^;日表不含有偏移量d。、4日的磁鏈； 設(shè)上一次定子反電勢(shì)采樣值為6,。1、e,M，下一次定子反電勢(shì)采樣值為6,。2、e,p2;上一 次定子磁鏈采樣值為iT.ei，下一次定子磁鏈采樣值為iT,"、則輸出偏移量 d。和d P為；
(3) 步驟2 ;由于步驟1計(jì)算得到的偏移量是不連續(xù)變化的，直接減掉會(huì)造成磁鏈幅值的突 變，因此加一個(gè)慣性濾波環(huán)節(jié)，表達(dá)式為 G'(.s) = -*- (4) 哼+ 1 式（4)是對(duì)該慣性濾波環(huán)節(jié)的一種復(fù)數(shù)域描述，其中Ti表示該慣性濾波的時(shí)間常數(shù)、 其單位是秒，S表示微分運(yùn)算的符號(hào)； 用式（4)對(duì)步驟1得到的輸出偏移量d。和d P進(jìn)行慣性濾波，從而得到平滑的偏移量 d'。和d'日， (T a = d a*Gi(S)，(T p=d 日*Gi(S) 妨 步驟3 ;對(duì)步驟2得到的平滑偏移量cT。和cT P設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器，表達(dá)式為 (6) 一 S 式（6)是對(duì)該調(diào)節(jié)器的一種復(fù)數(shù)域描述，其中H表示該調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)，T,表示該調(diào) 節(jié)器的時(shí)間常數(shù)、其單位是秒，S表示微分運(yùn)算的符號(hào)； 則調(diào)節(jié)器輸出q'。和q' P為：

q ' a 二 d f n *〇2 (s), q ' p = d ^ p *63 (s) (7) 步驟4 ;將步驟3得到的q '。和q ' p反饋到輸入端，從輸入e 中減掉，從而 抵消輸入中的偏移量q。、qp，得到純凈的定子反電勢(shì)e,。、e,日； 步驟5;將步驟2得到的平滑偏移量d'。和d' P，直接從輸出iT,。、iT.p中減掉， 得到不含偏移量的磁鏈1]^。、1]^日，即1]^。= iTsu-d' 。，iDsp= iD *sp-d'日，縮短了系 統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1所述的定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法，其特征在于， 所述步驟1中的磁鏈1]^。、1]^0是采用一個(gè)純積分環(huán)節(jié)對(duì)定子反電勢(shì)6,。、6,0積分得到。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法，實(shí)時(shí)檢測(cè)積分器的輸出偏移量，對(duì)輸出偏移量進(jìn)行濾波得到平滑的偏移量，把平滑的偏移量從輸出中減掉，對(duì)平滑的偏移量設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器，將調(diào)節(jié)器輸出反饋到輸入端與輸入偏移量相抵消，此時(shí)積分器的輸出就是實(shí)際磁鏈，積分器的輸入就是實(shí)際的定子反電勢(shì)。本發(fā)明定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償方法，相對(duì)于使用慣性或其他環(huán)節(jié)替代純積分的磁鏈計(jì)算而言，該方法不會(huì)造成磁鏈幅值和相位的畸變，磁鏈檢測(cè)的結(jié)果無(wú)偏移，提高了磁鏈辨識(shí)的精度，減少了磁鏈幅值波動(dòng)量，直接從輸出中減去偏移量，大大縮短了檢測(cè)時(shí)間。
【IPC分類】H02P23-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104601080
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510014465
【發(fā)明人】陳增祿, 董曉龍, 趙振東, 馬鑫, 姬弘揚(yáng), 許宇豪
【申請(qǐng)人】西安工程大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日