本發(fā)明涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù):
在永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中,定子電阻的辨識精度直接影響著電機(jī)控制性能。伏安法是一種常用的電阻辨識方法。針對開關(guān)管和二極管的壓降會(huì)降低電阻辨識精度問題,工程上一般采用注入兩次不同值的直流電,將得到的電流電壓值相減,從而抵消開關(guān)器件和二極管的壓降,降低了對器件的依賴性。注入的直軸電流經(jīng)過坐標(biāo)變換后得到永磁同步電機(jī)三相pwm控制信號。
但是由于開關(guān)器件的非線性因素的影響,相電流太小時(shí),開關(guān)管的開通延時(shí)與關(guān)斷延時(shí)差值大,導(dǎo)致上述方法引入了開關(guān)管的開通延時(shí)與關(guān)斷延時(shí)差值的影響。并且直軸電流、坐標(biāo)變換的角度選取的不合適都會(huì)導(dǎo)致電機(jī)相電流太小,降低了永磁同步電機(jī)電阻辨識的精度。
上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案,并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及存儲(chǔ)介質(zhì),旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中辨識的電阻誤差大的技術(shù)問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法,所述方法包括以下步驟:
獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處的當(dāng)前直軸角度;
確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度;
查找映射曲線的線性區(qū),所述映射曲線為反映延時(shí)時(shí)間差與電流值對應(yīng)關(guān)系的曲線;
在所述線性區(qū)中選取電流值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,檢測與所述直軸電流值對應(yīng)的直軸電壓值;
根據(jù)所述直軸電流值及對應(yīng)的直軸電壓值計(jì)算所述永磁同步電機(jī)的定子電阻。
優(yōu)選地,所述查找映射曲線的線性區(qū),具體包括:
獲取所述映射曲線上各點(diǎn)的切線斜率,根據(jù)所述切線斜率確定所述線性區(qū)。
優(yōu)選地,所述根據(jù)所述切線斜率確定所述線性區(qū),具體包括:
將切線斜率等于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn)作為分割點(diǎn);
將所述映射曲線按照所述分割點(diǎn)進(jìn)行分割,獲得至少兩個(gè)分割區(qū);
判斷各分割區(qū)是否存在切線斜率大于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn),將未存在切線斜率大于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn)的分割區(qū)作為所述線性區(qū)。
優(yōu)選地,所述在所述線性區(qū)中選取電流值之前,所述方法還包括:
刪除所述線性區(qū)中超過預(yù)設(shè)電流閾值的區(qū)域。
優(yōu)選地,所述預(yù)設(shè)電流閾值為所述永磁同步電機(jī)允許的電流最大值和所述永磁同步電機(jī)所連接變頻器允許的電流最大值中的較小值。
優(yōu)選地,所述確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度,具體包括:
計(jì)算所述當(dāng)前直軸角度與各標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量之間的夾角;
根據(jù)計(jì)算的夾角來確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度。
優(yōu)選地,所述根據(jù)計(jì)算的夾角來確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度,具體包括:
對計(jì)算的夾角進(jìn)行比較,將夾角最小的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量確定為與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度。
優(yōu)選地,所述在所述線性區(qū)中選取電流值,具體包括:
在所述線性區(qū)中選取兩個(gè)不同的電流值;
相應(yīng)地,所述將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,檢測與所述直軸電流值對應(yīng)的直軸電壓值,具體包括:
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的第一電流值作為第一直軸電流值,對所述第一直軸電流值進(jìn)行閉環(huán)控制,當(dāng)閉環(huán)控制的反饋直軸電流值與第一直軸電流值一致時(shí),獲取直流電壓值,并將獲取的直流電壓值作為與所述第一直軸電流值對應(yīng)的第一直軸電壓值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的第二電流值作為第二直軸電流值,對所述第二直軸電流值進(jìn)行閉環(huán)控制,當(dāng)閉環(huán)控制的反饋直軸電流值與第二直軸電流值一致時(shí),獲取直流電壓值,并將獲取的直流電壓值作為與所述第二直軸電流值對應(yīng)的第二直軸電壓值。
此外,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括:存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序配置為實(shí)現(xiàn)所述的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法的步驟。
此外,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法的步驟。
本發(fā)明通過獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處的當(dāng)前直軸角度,確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度,查找映射曲線的線性區(qū),在所述線性區(qū)中選取電流值,將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,不僅能夠保證注入永磁同步電機(jī)的直軸電流經(jīng)坐標(biāo)變換后得到的三相電流不會(huì)太小,最小為注入的直軸電流的一半,同時(shí)能夠有效降低延時(shí)時(shí)間差不同的影響,提高了永磁同步電機(jī)定子電阻辨識的準(zhǔn)確度。并且既不需要對開關(guān)管的延時(shí)時(shí)間差進(jìn)行補(bǔ)償,也不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,同時(shí)具有普適性,不受開關(guān)管的限制。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例方案涉及的硬件運(yùn)行環(huán)境的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法第一實(shí)施例的流程示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中電壓矢量示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中延時(shí)時(shí)間差隨電流變化的規(guī)律示意圖;
圖5為本發(fā)明永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法第二實(shí)施例的流程示意圖;
圖6為本發(fā)明永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法第三實(shí)施例的流程示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例中電阻辨識時(shí)的電流及電壓的波形圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
參照圖1,圖1為本發(fā)明實(shí)施例方案涉及的硬件運(yùn)行環(huán)境的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可以包括:處理器1001,例如cpu,通信總線1002、用戶接口1003,存儲(chǔ)器1004。其中,通信總線1002用于實(shí)現(xiàn)這些組件之間的連接通信。用戶接口1003可以包括顯示屏(display)、輸入單元比如鍵盤(keyboard),可選用戶接口1003還可以包括標(biāo)準(zhǔn)的有線接口、無線接口。存儲(chǔ)器1004可以是高速ram存儲(chǔ)器,也可以是穩(wěn)定的存儲(chǔ)器(non-volatilememory),例如磁盤存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器1004可選的還可以是獨(dú)立于前述處理器1001的存儲(chǔ)裝置。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,圖1中示出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的限定,可以包括比圖示更多或更少的部件,或者組合某些部件,或者不同的部件布置。
如圖1所示,作為一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)器1004中可以包括操作系統(tǒng)、用戶接口模塊以及永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序。
在圖1所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過處理器1001調(diào)用存儲(chǔ)器1004中存儲(chǔ)的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,并執(zhí)行以下操作:
獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處的當(dāng)前直軸角度;
確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度;
查找映射曲線的線性區(qū),所述映射曲線為反映延時(shí)時(shí)間差與電流值對應(yīng)關(guān)系的曲線;
在所述線性區(qū)中選取電流值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,檢測與所述直軸電流值對應(yīng)的直軸電壓值;
根據(jù)所述直軸電流值及對應(yīng)的直軸電壓值計(jì)算所述永磁同步電機(jī)的定子電阻。
進(jìn)一步地,處理器1001可以調(diào)用存儲(chǔ)器1004中存儲(chǔ)的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,還執(zhí)行以下操作:
獲取所述映射曲線上各點(diǎn)的切線斜率,根據(jù)所述切線斜率確定所述線性區(qū)。
進(jìn)一步地,處理器1001可以調(diào)用存儲(chǔ)器1004中存儲(chǔ)的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,還執(zhí)行以下操作:
將切線斜率等于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn)作為分割點(diǎn);
將所述映射曲線按照所述分割點(diǎn)進(jìn)行分割,獲得至少兩個(gè)分割區(qū);
判斷各分割區(qū)是否存在切線斜率大于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn),將未存在切線斜率大于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn)的分割區(qū)作為所述線性區(qū)。
進(jìn)一步地,處理器1001可以調(diào)用存儲(chǔ)器1004中存儲(chǔ)的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,還執(zhí)行以下操作:
刪除所述線性區(qū)中超過預(yù)設(shè)電流閾值的區(qū)域。
進(jìn)一步地,處理器1001可以調(diào)用存儲(chǔ)器1004中存儲(chǔ)的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,還執(zhí)行以下操作:
計(jì)算所述當(dāng)前直軸角度與各標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量之間的夾角;
根據(jù)計(jì)算的夾角來確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度。
進(jìn)一步地,處理器1001可以調(diào)用存儲(chǔ)器1004中存儲(chǔ)的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,還執(zhí)行以下操作:
對計(jì)算的夾角進(jìn)行比較,將夾角最小的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量確定為與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度。
進(jìn)一步地,處理器1001可以調(diào)用存儲(chǔ)器1004中存儲(chǔ)的永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,還執(zhí)行以下操作:
在所述線性區(qū)中選取兩個(gè)不同的電流值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的第一電流值作為第一直軸電流值,對所述第一直軸電流值進(jìn)行閉環(huán)控制,當(dāng)閉環(huán)控制的反饋直軸電流值與第一直軸電流值一致時(shí),獲取直流電壓值,并將獲取的直流電壓值作為與所述第一直軸電流值對應(yīng)的第一直軸電壓值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的第二電流值作為第二直軸電流值,對所述第二直軸電流值進(jìn)行閉環(huán)控制,當(dāng)閉環(huán)控制的反饋直軸電流值與第二直軸電流值一致時(shí),獲取直流電壓值,并將獲取的直流電壓值作為與所述第二直軸電流值對應(yīng)的第二直軸電壓值。
本實(shí)施例通過上述方案,通過獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處的當(dāng)前直軸角度,確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度,查找映射曲線的線性區(qū),在所述線性區(qū)中選取電流值,將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,不僅能夠保證注入永磁同步電機(jī)的直軸電流經(jīng)坐標(biāo)變換后得到的三相電流不會(huì)太小,最小為注入的直軸電流的一半,同時(shí)能夠有效降低延時(shí)時(shí)間差不同的影響,提高了永磁同步電機(jī)定子電阻辨識的準(zhǔn)確度。并且既不需要對開關(guān)管的延時(shí)時(shí)間差進(jìn)行補(bǔ)償,也不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,同時(shí)具有普適性,不受開關(guān)管的限制。
基于上述硬件結(jié)構(gòu),提出本發(fā)明永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法實(shí)施例。
參照圖2,圖2為本發(fā)明永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法第一實(shí)施例的流程示意圖。
在第一實(shí)施例中,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法包括以下步驟:
s10:獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處的當(dāng)前直軸角度;
需要說明的是,對于永磁同步電機(jī)而言,交軸也叫q軸,直軸也叫d軸,交軸和直軸從本質(zhì)上而言是坐標(biāo)軸,而并非實(shí)際的轉(zhuǎn)軸,在永磁同步電機(jī)控制中,為了能夠得到類似直流電機(jī)的控制特性,因此在電機(jī)轉(zhuǎn)子上建立了一個(gè)坐標(biāo)系,此坐標(biāo)系與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng),取轉(zhuǎn)子磁場方向?yàn)閐軸,垂直于轉(zhuǎn)子磁場方向?yàn)閝軸,將電機(jī)的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換到此坐標(biāo)系下,可實(shí)現(xiàn)d軸和q軸的解耦,從而得到良好控制特性。
可理解的是,所述當(dāng)前直軸角度可理解為在當(dāng)前時(shí)刻,永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子在直軸所處的角度。
s20:確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度;
需要說明的是,參照圖3,標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量通常具有8個(gè),分別為:u0(000)、u1(100)、u2(110)、u3(010)、u4(011)、u5(001)、u6(101)、及u7(111)。
在具體實(shí)現(xiàn)中,圖3中的“d”即為當(dāng)前直軸角度。
可理解的是,通常夾角能夠反映兩個(gè)矢量之間的近似程度,為便于確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,可計(jì)算所述當(dāng)前直軸角度與各標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量之間的夾角,再根據(jù)計(jì)算的夾角來確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度。
為進(jìn)一步便于確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,本實(shí)施例中,在根據(jù)計(jì)算的夾角來確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量時(shí),可對計(jì)算的夾角進(jìn)行比較,將夾角最小的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量確定為與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量。
參照圖3,θ1、θ2分別為電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與相鄰標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量的夾角,以θ1小于θ2為例,此時(shí),可將電壓矢量u1(100)作為與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,因此,可將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量u1(100)對應(yīng)的電壓矢量方向0°作為坐標(biāo)變換角度。
需要說明的是,為便于將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度,本實(shí)施例中,可先查找確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向,并將查找到的電壓矢量方向作為所述坐標(biāo)變換角度。
為便于查找所述電壓矢量方向,可預(yù)先建立一個(gè)映射關(guān)系,所述映射關(guān)系中包括標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量和電壓矢量方向之間的對應(yīng)關(guān)系,因此,可在映射關(guān)系中查找確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向。
s30:查找映射曲線的線性區(qū),所述映射曲線為反映延時(shí)時(shí)間差與電流值對應(yīng)關(guān)系的曲線;
在具體實(shí)現(xiàn)中,可進(jìn)行多次試驗(yàn)測試,從而獲得映射曲線,所述映射曲線為反映延時(shí)時(shí)間差與電流值對應(yīng)關(guān)系的曲線,但由于所述映射曲線中可能存在變化幅度較快的非線性區(qū),若選取的電流值處于非線性區(qū)中,由于延時(shí)時(shí)間差差距過大,會(huì)使辨識的電阻誤差過大,故而,本實(shí)施例中可查找映射曲線中變化幅度較小的線性區(qū)。
需要說明的是,延時(shí)時(shí)間差即為關(guān)斷延時(shí)時(shí)間與開通延時(shí)時(shí)間的差值,計(jì)算公式可采用δtdelay=tturn_off_delay-tturn_on_delay,其中,δtdelay為延時(shí)時(shí)間差,tturn_off_delay為關(guān)斷延時(shí)時(shí)間,tturn_on_delay為開通延時(shí)時(shí)間。
可理解的是,由于所述線性區(qū)的變化幅度通常較慢,故而,其切線斜率通常較小,為便于查找所述映射曲線中的線性區(qū),本實(shí)施例中,可獲取所述映射曲線上各點(diǎn)的切線斜率,根據(jù)所述切線斜率確定所述線性區(qū)。
為對所述線性區(qū)實(shí)現(xiàn)快速查找,本實(shí)施例中,可將切線斜率等于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn)作為分割點(diǎn);將所述映射曲線按照所述分割點(diǎn)進(jìn)行分割,獲得至少兩個(gè)分割區(qū);判斷各分割區(qū)是否存在切線斜率大于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn),將未存在切線斜率大于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn)的分割區(qū)作為所述線性區(qū)。
參照圖4,根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果可計(jì)算延時(shí)時(shí)間差,根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,延時(shí)時(shí)間差隨電流變化的規(guī)律如圖4中實(shí)線所示,圖中的橫坐標(biāo)為電流值,縱坐標(biāo)為延時(shí)時(shí)間差,其中,i1對應(yīng)的點(diǎn)即可理解為上述分割點(diǎn),虛線即為對各電流值分別進(jìn)行計(jì)算所獲得的延時(shí)時(shí)間差。
s40:在所述線性區(qū)中選取電流值;
需要說明的是,由于線性區(qū)通常變化幅度較小,因此,在所述線性區(qū)中選取電流值能夠防止辨識的電阻誤差過大。
可理解的是,在所述線性區(qū)中選取電流值時(shí)可采用隨機(jī)選取的方式,本實(shí)施例對此不加以限制。
s50:將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,檢測與所述直軸電流值對應(yīng)的直軸電壓值;
s60:根據(jù)所述直軸電流值及對應(yīng)的直軸電壓值計(jì)算所述永磁同步電機(jī)的定子電阻。
本實(shí)施例通過獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處的當(dāng)前直軸角度,確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度,查找映射曲線的線性區(qū),在所述線性區(qū)中選取電流值,將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,不僅能夠保證注入永磁同步電機(jī)的直軸電流經(jīng)坐標(biāo)變換后得到的三相電流不會(huì)太小,最小為注入的直軸電流的一半,同時(shí)能夠有效降低延時(shí)時(shí)間差不同的影響,提高了永磁同步電機(jī)定子電阻辨識的準(zhǔn)確度。并且既不需要對開關(guān)管的延時(shí)時(shí)間差進(jìn)行補(bǔ)償,也不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,同時(shí)具有普適性,不受開關(guān)管的限制。
進(jìn)一步地,如圖5所示,基于第一實(shí)施例提出本發(fā)明永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法第二實(shí)施例。
本實(shí)施例中,步驟s40之前,所述方法還包括:
s70:刪除所述線性區(qū)中超過預(yù)設(shè)電流閾值的區(qū)域。
需要說明的是,步驟s30中確定的線性區(qū)中可能存在較大的電流值,如果選取到過大的電流值可能會(huì)損壞永磁同步電機(jī),又或是損壞與永磁同步電機(jī)電機(jī)連接的部件,為防止出現(xiàn)該問題,本實(shí)施例中,可設(shè)置一個(gè)預(yù)設(shè)電流閾值,刪除所述線性區(qū)中超過預(yù)設(shè)電流閾值的區(qū)域。
可理解的是,對于所述預(yù)設(shè)電流閾值而言,可通過經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置,也可根據(jù)多次試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置,但考慮到不同永磁同步電機(jī)可能具有不同的耐電流特性,因此,本實(shí)施例中,可將所述預(yù)設(shè)電流閾值設(shè)置為所述永磁同步電機(jī)允許的電流最大值和所述永磁同步電機(jī)所連接變頻器允許的電流最大值中的較小值。
進(jìn)一步地,如圖6所示,基于第一實(shí)施例或第二實(shí)施例提出本發(fā)明永磁同步電機(jī)定子電阻辨識方法第三實(shí)施例,圖6以基于第一實(shí)施例為例。
本實(shí)施例中,步驟s40具體包括:
s40’:在所述線性區(qū)中選取兩個(gè)不同的電流值。
可理解的是,為了抵消延時(shí)時(shí)間差的影響,故而,需要進(jìn)行兩次電流值的注入,因此,本實(shí)施例中在所述線性區(qū)中選取兩個(gè)不同的電流值,為便于對選取的電流值進(jìn)行區(qū)分,可將選取的電流值分為第一電流值及第二電流值。
相應(yīng)地,步驟s50可具體包括:
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的第一電流值作為第一直軸電流值,對所述第一直軸電流值進(jìn)行閉環(huán)控制,當(dāng)閉環(huán)控制的反饋直軸電流值與第一直軸電流值一致時(shí),獲取直流電壓值,并將獲取的直流電壓值作為與所述第一直軸電流值對應(yīng)的第一直軸電壓值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的第二電流值作為第二直軸電流值,對所述第二直軸電流值進(jìn)行閉環(huán)控制,當(dāng)閉環(huán)控制的反饋直軸電流值與第二直軸電流值一致時(shí),獲取直流電壓值,并將獲取的直流電壓值作為與所述第二直軸電流值對應(yīng)的第二直軸電壓值。
可理解的是,由于閉環(huán)控制通常是采用反饋比較的方式實(shí)現(xiàn),故而,通常需要一定的時(shí)間才能使設(shè)定值(即第一直軸電流值或第二直軸電流值)與反饋值(即反饋直軸電流值)一致,但假設(shè)在設(shè)定值與反饋值還未一致時(shí),即采集直流電壓值,會(huì)導(dǎo)致辨識的電阻誤差過大,因此,本實(shí)施例中,在設(shè)定值與反饋值一致時(shí),才獲取直流電壓值。
在具體實(shí)現(xiàn)中,為便于提高計(jì)算效率,本實(shí)施例中可根據(jù)所述直軸電流值及對應(yīng)的直軸電壓值通過下式計(jì)算所述永磁同步電機(jī)的定子電阻,
其中,rs為所述永磁同步電機(jī)的定子電阻,vd1為第一直軸電壓值,vd2為第二直軸電壓值,id1為第一直軸電流值,id2為第二直軸電流值。
具體地,在進(jìn)行電阻辨識時(shí),電流及電壓的波形圖可參照圖7,其中,imax為上述的預(yù)設(shè)電流閾值。
此外,本發(fā)明實(shí)施例還提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如下操作:
獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處的當(dāng)前直軸角度;
確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度;
查找映射曲線的線性區(qū),所述映射曲線為反映延時(shí)時(shí)間差與電流值對應(yīng)關(guān)系的曲線;
在所述線性區(qū)中選取電流值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,檢測與所述直軸電流值對應(yīng)的直軸電壓值;
根據(jù)所述直軸電流值及對應(yīng)的直軸電壓值計(jì)算所述永磁同步電機(jī)的定子電阻。
進(jìn)一步地,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序被處理器執(zhí)行時(shí)還實(shí)現(xiàn)如下操作:
獲取所述映射曲線上各點(diǎn)的切線斜率,根據(jù)所述切線斜率確定所述線性區(qū)。
進(jìn)一步地,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序被處理器執(zhí)行時(shí)還實(shí)現(xiàn)如下操作:
將切線斜率等于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn)作為分割點(diǎn);
將所述映射曲線按照所述分割點(diǎn)進(jìn)行分割,獲得至少兩個(gè)分割區(qū);
判斷各分割區(qū)是否存在切線斜率大于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn),將未存在切線斜率大于預(yù)設(shè)斜率的點(diǎn)的分割區(qū)作為所述線性區(qū)。
進(jìn)一步地,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序被處理器執(zhí)行時(shí)還實(shí)現(xiàn)如下操作:
刪除所述線性區(qū)中超過預(yù)設(shè)電流閾值的區(qū)域。
進(jìn)一步地,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序被處理器執(zhí)行時(shí)還實(shí)現(xiàn)如下操作:
計(jì)算所述當(dāng)前直軸角度與各標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量之間的夾角;
根據(jù)計(jì)算的夾角來確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度。
進(jìn)一步地,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序被處理器執(zhí)行時(shí)還實(shí)現(xiàn)如下操作:
對計(jì)算的夾角進(jìn)行比較,將夾角最小的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量確定為與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度。
進(jìn)一步地,所述永磁同步電機(jī)定子電阻辨識程序被處理器執(zhí)行時(shí)還實(shí)現(xiàn)如下操作:
在所述線性區(qū)中選取兩個(gè)不同的電流值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的第一電流值作為第一直軸電流值,對所述第一直軸電流值進(jìn)行閉環(huán)控制,當(dāng)閉環(huán)控制的反饋直軸電流值與第一直軸電流值一致時(shí),獲取直流電壓值,并將獲取的直流電壓值作為與所述第一直軸電流值對應(yīng)的第一直軸電壓值;
將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的第二電流值作為第二直軸電流值,對所述第二直軸電流值進(jìn)行閉環(huán)控制,當(dāng)閉環(huán)控制的反饋直軸電流值與第二直軸電流值一致時(shí),獲取直流電壓值,并將獲取的直流電壓值作為與所述第二直軸電流值對應(yīng)的第二直軸電壓值。
本實(shí)施例通過上述方案,通過獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處的當(dāng)前直軸角度,確定與所述當(dāng)前直軸角度最接近的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量,將確定的標(biāo)準(zhǔn)電壓矢量對應(yīng)的電壓矢量方向作為坐標(biāo)變換角度,查找映射曲線的線性區(qū),在所述線性區(qū)中選取電流值,將所述坐標(biāo)變換角度作為給定電角度,將選取的電流值作為注入永磁同步電機(jī)的直軸電流值,不僅能夠保證注入永磁同步電機(jī)的直軸電流經(jīng)坐標(biāo)變換后得到的三相電流不會(huì)太小,最小為注入的直軸電流的一半,同時(shí)能夠有效降低延時(shí)時(shí)間差不同的影響,提高了永磁同步電機(jī)定子電阻辨識的準(zhǔn)確度。并且既不需要對開關(guān)管的延時(shí)時(shí)間差進(jìn)行補(bǔ)償,也不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,同時(shí)具有普適性,不受開關(guān)管的限制。
需要說明的是,在本文中,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。
上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
通過以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實(shí)施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通過硬件,但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在如上所述的一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(如rom/ram、磁碟、光盤)中,包括若干指令用以使得一臺終端設(shè)備(可以是手機(jī),計(jì)算機(jī),服務(wù)器,空調(diào)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。