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龙图腾网获悉北京工业大学申请的专利一种基于扩张状态观测器逆变器侧电流采样的电机电流重构方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114629392B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210284016.4，技术领域涉及：H02P6/28；该发明授权一种基于扩张状态观测器逆变器侧电流采样的电机电流重构方法是由许家群;贾普凡设计研发完成，并于2022-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于扩张状态观测器逆变器侧电流采样的电机电流重构方法在说明书摘要公布了：一种基于扩张状态观测器逆变器侧电流采样的电机电流重构方法属于电机控制领域。对于带有LC滤波器的永磁同步电机系统，由于通常电流传感器集成安装在控制器内部、LC滤波器内不易安装电流传感器等问题，难以直接对输入电机的电流进行采样。对此，本发明提出一种对逆变器侧电流进行采样并通过扩张状态观测器对电机侧电流进行重构并反馈的方法，可以等效为直接对电机侧电流进行采样。该重构方法兼顾了逆变器侧电流采样的易操作性以及电机侧电流采样的系统性能，且不会额外增加控制系统的硬件成本。

本发明授权一种基于扩张状态观测器逆变器侧电流采样的电机电流重构方法在权利要求书中公布了：1.一种基于扩张状态观测器逆变器侧电流采样的电机电流重构方法，其特征在于：所述方法的控制系统包含：三相逆变器1、LC滤波器2、永磁同步电机3、信号采样模块4、电机电流重构模块5、三相静止-两相旋转坐标变换模块6、转速计算模块7、转速环PI控制器模块8、电流环PI控制器模块9、两相旋转-两相静止坐标变换模块10、SVPWM模块11； 三相逆变器1的逆变器侧电流信号iinvx以及永磁同步电机3转子位置θ给到信号采样模块4，并通过采样输出A相逆变器侧电流采样信号iinva、B相逆变器侧电流采样信号iinvb、C相逆变器侧电流采样信号iinvc以及转子位置θ；其中x＝a、b、c； 信号采样模块4输出的三相逆变器1A相逆变器侧电流采样信号iinva、B相逆变器侧电流采样信号iinvb、C相逆变器侧电流采样信号iinvc给到电机电流重构模块5进行电流重构，包含以下重构步骤： 步骤1，不考虑LC滤波器本身的寄生电阻，LC滤波器、电机定子电感和电阻组成的LCL系统在三相坐标系下的状态空间描述如式1所示： 其中iinvx，uinvx为逆变器侧相电流和逆变器侧电压；isx，usx，Rsx，Lsx分别为电机侧相电流、电机侧电压、电机定子电阻和电感；Cf，uc为滤波器电容和电容电压；Lf为滤波器电感； 步骤2，将式1改写为式2所示状态空间方程： 其中，x1，x2，x3为状态空间方程的状态变量，x1＝iinvx，x2＝uc，x3＝isx；分别表示对x1，x2，x3进行求导；k1，k2，k3，k4为系统参数，k1＝RsxLsx，k2＝1Lsx，k3＝1Cf，k4＝1Lf； 步骤3，根据式2定义如式3状态空间方程，并化为如式4三阶积分串联形式： 其中，为积分串联状态变量；分别表示对进行求导；表示对uinvx求导；表示系统内部扰动且满足式5： 其中，l1，l2，l3为系统参数组成的扰动系数，表示对uinvx求二阶导； 步骤4，以式4中的作为扩张状态变量，则系统整体扰动dall表示为式6： 建立四阶扩张状态观测器，如式7所示： 其中e为观测误差；z1，z2，z3，z4为观测变量，分别对以及系统整体扰动dall进行观测，分别表示对z1，z2，z3，z4进行求导；b1，b2，b3，b4为反馈系数，参考菲波纳奇数列方法，其取值如式8所示； 其中t取控制系统的采样时间Ts； 步骤5，式3求解可得式9： 参照扩张状态观测器的观测结果，得式10： 其中，为逆变器侧重构电流；为重构电容电压；为电机侧重构电流，x＝a、b或c； 电机电流重构模块5最终输出永磁同步电机3A相电机侧重构电流B相电机侧重构电流C相电机侧重构电流 电机电流重构模块5输出的永磁同步电机3A相电机侧重构电流B相电机侧重构电流C相电机侧重构电流与信号采样模块4输出的永磁同步电机3转子位置θ给到三相静止-两相旋转坐标变换模块6，并在计算后输出永磁同步电机3d轴电机侧重构电流q轴电机侧重构电流 信号采样模块4输出的永磁同步电机3转子位置θ给到转速计算模块7，并在计算后输出永磁同步电机3实际转速ωe； 参考转速ωref减去转速计算模块7输出的永磁同步电机3实际转速ωe，将其计算结果给到转速环PI控制器模块8，并在计算后输出永磁同步电机3q轴参考电流iqref； 转速环PI控制器模块8输出的永磁同步电机3q轴参考电流iqref减去三相静止-两相旋转坐标变换模块6输出的q轴电机侧重构电流永磁同步电机3d轴参考电流idref减去三相静止-两相旋转坐标变换模块6输出的永磁同步电机3d轴电机侧重构电流分别给到电流环PI控制器模块9，并在计算后输出永磁同步电机3d轴参考电压udref、q轴参考电压uqref； 电流环PI控制器模块9输出的永磁同步电机3d轴参考电压udref、q轴参考电压uqref以及信号采样模块4输出的永磁同步电机3转子位置θ给到两相旋转-两相静止坐标变换模块10，并在计算后输出永磁同步电机3α轴参考电压uαref、β轴参考电压uβref； 两相旋转-两相静止坐标变换模块10输出的永磁同步电机3α轴参考电压uαref、β轴参考电压uβref给到SVPWM模块11，并在计算后输出6路PWM，其中PWM作为三相逆变器1的输入，用于控制三相逆变器1中6个开关管的通断；所述SVPWM模块11的输出信号为6路PWM，6路PWM作为三相逆变器1的输入，用于控制三相逆变器1中6个开关管的通断。

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