一種永磁無(wú)刷電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及空調(diào)控制技術(shù)，特別設(shè)及空調(diào)變頻電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的永磁同步直流無(wú)刷電機(jī)控制方法，一般利用固定參數(shù)進(jìn)行控制，而電機(jī)參 數(shù)一般隨著電機(jī)運(yùn)行電流、轉(zhuǎn)速和運(yùn)行環(huán)境的變化而變化，如果不實(shí)時(shí)的根據(jù)變化的電機(jī) 參數(shù)改變控制策略，可能帶來(lái)電機(jī)運(yùn)行噪音的增加和電機(jī)運(yùn)行效率的降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出 現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行故障等問(wèn)題的發(fā)生。
[0003] 專利"一種內(nèi)嵌式永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)裝置及方法(CN 103501150Ar，較好的 解決了電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)控制問(wèn)題，但是，其推導(dǎo)出來(lái)的公式是錯(cuò)誤的，同時(shí)，由于其同時(shí) 使用d/q軸電機(jī)電壓方程數(shù)學(xué)模型，造成自適應(yīng)公式的推導(dǎo)困難并且不易理解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有電機(jī)運(yùn)行噪音大及運(yùn)行效率低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)電機(jī) 運(yùn)行故障的問(wèn)題。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種永磁無(wú)刷電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)控制方法，其特征 在于，包括如下步驟：
[0006] 將電機(jī)參考模型和可調(diào)模型所輸出的電機(jī)d/q軸電流之差eq=iq-iq'W及d軸電流 id和q軸電流iq、d/q軸電壓UdAiq和電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)CO輸入自適應(yīng)律模塊；
[0007] 利用Lyapunov穩(wěn)定性條件構(gòu)造自適應(yīng)律，通過(guò)自適應(yīng)算法獲得電機(jī)待辨識(shí)的電阻 R'W及待辨識(shí)的d軸電感、q軸電感IV和電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)Ke'；
[000引將R'、山'、Lq'、Ke'輸入到電機(jī)可調(diào)模型，進(jìn)一步獲得電機(jī)電流iq'及id' ；
[0009] 當(dāng)同一參數(shù)相鄰兩次辨識(shí)值之差小于即寸，認(rèn)為辨識(shí)精度達(dá)到，將達(dá)到辨識(shí)精度之 辨識(shí)參數(shù)3'、1^、1^、1(6'作為電機(jī)實(shí)際參數(shù)，運(yùn)用于電機(jī)參考模型，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確 控制，其中S是一個(gè)正數(shù)。
[0010] 具體地，所述電機(jī)的參考模型為：
[0012]其中
為微分算子，由于交軸電壓方程包括了全部的電機(jī)參數(shù)，設(shè)計(jì)q軸電 機(jī)參考模型為：
[0013 ] Ig = -m.q -d妨午 hUg'-億紛.
[0014] 其中：
，為電機(jī)真實(shí)值；
[0015] 設(shè)計(jì)q軸電機(jī)可調(diào)模型為：
化) ,d'為時(shí)間的函數(shù)，kl為正常數(shù)。
[0018] 具體地，待辨識(shí)的電阻R'W及待辨識(shí)的d軸電感Ld'、q軸電感IV和電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)常 數(shù)Ke '的計(jì)算方法如下：
[0019] 當(dāng)通過(guò)自適應(yīng)辨識(shí)獲得的參數(shù)沒(méi)有誤差，即a' =a、b' =b、c' =c、d' =d，則電流的 真實(shí)值就等于其觀測(cè)值，即iq= i 'q，id = i 'd，
[0020] I ^ -ai '-doji,'+bii -coj i I) q .q d 與
[0021] (4)-(3)得：
[0022] 今'+(-(/ + (/')似'+(7，一伊)""汾-/I'lc" (5)
[0023] 其中eq二iq-iq'，定義el 二-曰+a'，e2 = -d+d'，e3 = b-b'，e4 = -c+c'，并且定義： ? ? ? ???
[0024] 怎I =-.幻+幻-度I色g'y，.紹=-.江+江'二_《2色g細(xì)/,.巧軟=-辯.6聲.《
[0025] (64'' '= - .C+ <?'二一各 46g 樹(shù)
[00%] 構(gòu)造 Lyapunov函數(shù)為；
[0027]其中g(shù)l、g2、的、g4為正常數(shù)、（6)式兩邊求導(dǎo)數(shù)得：
[0031 ]由于F二-.A'k ^ < 0滿足Lyapunov穩(wěn)定性條件，
[00創(chuàng)由：過(guò)=-坊+幻'二-務(wù)1徑乂I由于a為真實(shí)值，所W沒(méi)二0得彷'=-各 [00削幻'二株0-裝le/g'波 W
[0034] 同理，由：（2 =. .-J+ (/'=-各2(J"似'得：
[0035] 貪'=攻0 -松如/彷./流 W
[0036] 由：色.3 二色'一占'三'-各3f,,W"得：
[0037] 護(hù)=友0 + ￡蒼3色斯汲 （9 )
[003引由 e'4 二-C+ C'二傅得：
[0039] C' = CO - ￡各4(," 說(shuō)& 。掃）
[0040] 其中aO為a '初值，bO為b '初值，CO為C '初值，do為d '初值。
[0041] 通過(guò)自適應(yīng)律公式(7)、（8)、（9)、（10)，就可獲得
的自適應(yīng)辨識(shí)值曰'、6'、(3'、(1'，最終獲得電阻1?，電感1^<1/1。^及反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)1(6的辨識(shí)結(jié)果 1?'、1^、1。'和1(6'。
[0042] 其中，
[0045] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的永磁無(wú)刷電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)控制方法，可W 實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)并根據(jù)控制精度對(duì)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行控制，有效解決了現(xiàn)有電機(jī)運(yùn)行 噪音大及運(yùn)行效率低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行故障的問(wèn)題。并且，使用本發(fā)明的控制方法， 具體的參數(shù)自適應(yīng)值可W根據(jù)設(shè)定的控制精度值進(jìn)行調(diào)整輸出。
【附圖說(shuō)明】
[0046] 圖1為本發(fā)明的永磁無(wú)刷電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辨識(shí)控制方法的邏輯示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] W下對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[004引如圖1所示，將電機(jī)參考模型和可調(diào)模型所輸出的電機(jī)電流之差，eq=iq-iq'輸入 自適應(yīng)律模塊，通過(guò)自適應(yīng)算法獲得電機(jī)待辨識(shí)的電阻R'、電感Ld VlV W及反電動(dòng)勢(shì)常數(shù) Ke'，將R'、Ld'/Lq' W及Ke'輸入到電機(jī)可調(diào)模型，進(jìn)一步獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速iq'，iq'由
獲得，其中kl為滿足Lyapunov穩(wěn)定性條 件，引入誤差負(fù)反饋系數(shù)，id'由-
獲得，也可用id代替，簡(jiǎn)化計(jì) 算，縮短計(jì)算時(shí)間，id '、iq '用于下次自適應(yīng)律計(jì)算，當(dāng)同一參數(shù)相鄰兩次辨識(shí)值之差小于5 時(shí)，認(rèn)為辨識(shí)精度達(dá)到，將達(dá)到辨識(shí)精度之辨識(shí)參數(shù)參數(shù)3'、1^、1^、1(6'作為電機(jī)實(shí)際參 數(shù)，運(yùn)用于電機(jī)參考模型，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確控制，其中S是一個(gè)較小的正數(shù)，具體大小 由辨識(shí)精度進(jìn)行選擇。
[0049] 具體地，本發(fā)明的自動(dòng)辨識(shí)控制方法如下:將電機(jī)參考模型和可調(diào)模型所輸出的 電機(jī)d/q軸電流之差eq=iq-iq' W及d軸電流id和q軸電流iq、d/q軸電壓UdAiq和電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)O 輸入自適應(yīng)律模塊；
[0050] 利用Lyapunov穩(wěn)定性條件構(gòu)造自適應(yīng)律，通過(guò)自適應(yīng)算法獲得電機(jī)待辨識(shí)的電阻 R'W及待辨識(shí)的d軸電感Ld'、q軸電感IV和電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)Ke'；
[0化。將R'、Ld'、Lq'、Ke'輸入到電機(jī)可調(diào)模型，進(jìn)一步獲得電機(jī)電流iq'及id' ；
[0052] 當(dāng)同一參數(shù)相鄰兩次辨識(shí)值之差小于即寸，認(rèn)為辨識(shí)精度達(dá)到，將達(dá)到辨識(shí)精度之 辨識(shí)