中国科学院长春光学精密机械与物理研究所邓永停获国家专利权
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龙图腾网获悉中国科学院长春光学精密机械与物理研究所申请的专利永磁同步电机转子角度估计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:CN120433658B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09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:202510950677.X,技术领域涉及:H02P21/18;该发明授权永磁同步电机转子角度估计方法是由邓永停;伏佳;康寓新;王鹤;曹海洋;刘秀峰设计研发完成,并于2025-07-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本永磁同步电机转子角度估计方法在说明书摘要公布了:本发明涉及电机控制技术领域,尤其涉及一种永磁同步电机转子角度估计方法,首先基于永磁同步电机得到用于估计反电动势的状态观测器;基于状态观测器,构建自适应谐振估计器,并将自适应谐振估计器嵌入状态观测器中,得到自适应谐振状态观测器;对传统锁相环进行角度信息补偿,得到增强型锁相环;利用得到的自适应谐振状态观测器,估计永磁同步电机的反电动势;将反电动势输入增强型锁相环中,估计出永磁同步电机的转子角度。本发明通过构建自适应谐振估计器和增强型锁相环来代替传统的反电动势估计器和级联的正交锁相环结构,用于快速提取位置和速度信息,以提高永磁同步电机在面对复杂工况条件下的动态性能和转子的位置估计性能。
本发明授权永磁同步电机转子角度估计方法在权利要求书中公布了:1.一种永磁同步电机转子角度估计方法,其特征在于,包括: S1:基于待分析的永磁同步电机,得到用于估计反电动势的状态观测器;在步骤S1中,将电机输入和已知干扰添加到所述永磁同步电机的电压方程中,得到所述状态观测器;所述电压方程为: ; 其中,iα和iβ分别表示所述永磁同步电机中α轴和β轴的定子电流,uα和uβ分别表示所述α轴和所述β轴的定子电压,Eα和Eβ分别表示所述α轴和所述β轴的实际反电动势,R和L分别表示所述永磁同步电机中定子的电阻和电感; 所述电机输入为: bu0=uαβL; 其中,u0表示所述电机输入,b表示所述永磁同步电机的控制增益,uαβ=[uα,uβ]T; 所述已知干扰为: Fx,t=RiαβL; 其中,Fx,t表示所述已知干扰,iαβ=[iα,iβ]T; 将反电动势作为要估计的未知干扰,并将所述反电动势扩展为新的状态变量为: dt=-EαβL; 其中,dt表示所述状态变量,Eαβ=[Eα,Eβ]T,Eα和Eβ分别表示α轴和β轴的实际反电动势; 将所述电机输入、所述已知干扰,以及所述状态变量代入所述电压方程中,得到所述状态观测器为: ; 其中,,和分别表示所述α轴和所述β轴的估计定子电流,,和分别表示所述状态观测器估计所述α轴和所述β轴的估计反电动势,,表示所述α轴的定子电流实际值与估计定子电流值之间的误差,表示所述β轴的定子电流实际值与估计定子电流值之间的误差,β1和β2表示所述状态观测器的增益; S2:基于步骤S1得到的状态观测器,构建自适应谐振估计器,并将所述自适应谐振估计器嵌入所述状态观测器中,得到自适应谐振状态观测器;在步骤S2中,所述自适应谐振状态观测器为: ; 其中,,和分别表示所述自适应谐振状态观测器估计所述α轴和所述β轴的估计反电动势,Q表示所述自适应谐振估计器,为: ; 其中,ωc表示所述自适应谐振估计器的带宽,ω0表示所述状态观测器的带宽,ωe表示实际转子速度,q表示自适应相位补偿函数,由下式得到: ; 其中,a表示相位补偿系数; S3:对传统锁相环进行角度信息补偿,得到增强型锁相环; S4:利用步骤S2得到的自适应谐振状态观测器,估计所述永磁同步电机的反电动势;将所述反电动势输入所述增强型锁相环中,估计出所述永磁同步电机的转子角度。
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