CN115996007B - 一种电机定子电阻在线辨识的方法、装置及电机 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电机定子电阻在线辨识的方法、装置及电机，所述方法包括：在第i控制周期向d轴注入第i交流电流，获取第i反电动势的极性，其中，所述第i反电动势的极性是通过计算电机d轴等效模型的反电动势的极性确定的，i为大于或等于1的整数；根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值；重复上述过程直至所述第i+1估算电阻值可作为所述电机的定子电阻的目标电阻值。本申请实施例提供的定子电阻的估算算法，在算法实现上具有计算量小，易于实现，在计算结果上，具有估算误差小等优点。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制领域，具体而言本申请实施例涉及一种电机定子电阻在线辨识的方法、装置及电机。
背景技术
随着工业及智能化的高速发展，电机的应用也已经渗透到各个领域，因此对电机性能及控制精度也要求越来越高。
电机的定子电阻是电机重要参数之一，电机定子电阻的变化会对电机模型的性能产生显著影响，尤其电机运行在低速大转矩时，因为电机在低速时，电机模型的内部压降取决于定子电阻和电流的直流分量，因此定子电阻的变化对于电机的低速性能有着很大的影响。考虑到电阻会随着电机温度的变化而变化，因此在线的电机定子电阻的辨识就显得尤为重要，在线定子电阻辨识对于改善电机控制性能具有重要意义。
在现有的算法中，不论是利用最小二乘法来估算定子电阻，还是利用电机的电压方程来计算定子电阻，都不是很理想，最小二乘法来估算定子电阻计算量大，占用的内存资源比较多；利用电机的电压方程来计算定子电阻会出现估算电阻偏差较大的情况。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电机定子电阻在线辨识的方法、装置及电机，本申请实施例提供的定子电阻的估算算法，在算法实现上具有计算量小，易于实现，在计算结果上，具有估算误差小等优点。
第一方面，本申请实施例一种电机定子电阻在线辨识的方法，所述方法包括：在第i控制周期向d轴注入第i交流电流，获取第i反电动势的极性，其中，所述第i反电动势的极性是通过计算电机d轴等效模型的反电动势的极性确定的，i为大于或等于1的整数；根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值；重复上述过程直至所述第i+1估算电阻值可作为所述电机的定子电阻的目标电阻值。
本申请的一些实施例利用d轴反电动势原理来估算电机定子电阻的电阻值，与相关技术方案相比具有计算量小、易于实现且误差小的技术优势。
在一些实施例中，所述获取第i反电动势的极性，包括：根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性。
本申请的一些实施例通过获取d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性，减少了计算量且提升了计算速度。
在一些实施例中，所述根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性，包括：对所述d轴电流值反馈值进行N阶滤波，得到目标d轴电流值反馈值；对所述d轴电压值反馈值进行N阶滤波，得到目标d轴电压值反馈值；根据所述目标d轴电流值反馈值和所述目标d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性；其中，N为大于或等于1的整数。
本申请的一些实施例通过对电流值反馈值和电压值反馈值进行滤波可提升信号的稳定性，进而提升得到的第i反电动势的极性的准确性。
在一些实施例中，在所述根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性之前，所述方法包括：将三相采样电流中的第一采样电流和第二采样电流经过CLARK变换后得到静止坐标轴下第一电流值和第二电流值；根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述第i控制周期的第i角度值计算所述d轴电流值反馈值，其中，所述第i角度值是通过预设的每个控制周期的角度增量值Δθin和当前的周期数得到的。
本申请的一些实施例通过获取静止坐标系下的两个电流值以及控制周期的周期数计算d轴电流值反馈值，计算量小且计算速度快。
在一些实施例中，在所述根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性之前，所述方法包括：根据静止坐标系下的第一***电压值vα、第二***电压值vβ以及所述第i控制周期的第i角度值计算所述d轴电压值反馈值，其中，所述第i角度值是通过预设的每个控制周期的角度增量值和当前的周期数得到的，所述第一***电压值和所述第二***电压值是经iPARK变换后得到的两个电压值。
本申请的一些实施例通过对静止坐标系下的两个***电压进行变换后的电压值计算d轴电压值反馈值，提升计算速度和计算结果准确性。
在一些实施例中，所述根据所述目标d轴电流值反馈值和所述目标d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性，包括：获取所述目标d轴电流值反馈值与所述第i估算电阻值的乘积，得到第一数值；计算所述目标d轴电压值反馈值与所述第一数值的差值得到所述第i反电动势的极性。
本申请的一些实施例根据基于定子磁链的dq坐标系等效电压数学模型及CLARK、PARK变换得到d轴反电动势电压以及极性，提升计算结果的计算速度并提升计算结果的准确性。
在一些实施例中，所述根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，包括：若所述第i反电动势的极性为负，则将所述第i估算电阻值调小；所述根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，包括：计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长ΔRs的差值得到所述第i+1估算电阻值。
本申请的一些实施例若确定反电动势极性为负时则调小当前估算电阻值，这样可以使得估算值逐渐接近满足条件的目标电阻值。
在一些实施例中，所述根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，包括：若所述第i反电动势的极性为正，则将所述第i估算电阻值调大；所述根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，包括：计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长ΔRs的和得到所述第i+1估算电阻值。
本申请的一些实施例若确定反电动势极性为负时则调大当前估算电阻值，这样可以使得估算值逐渐接近满足条件的目标电阻值。
在一些实施例中，在所述在第i控制周期向d轴注入第i交流电流之前，所述方法还包括：根据设定的注入d轴电流幅值和每个控制周期的角度增量值计算在所述第i控制周期注入所述d轴的交流电流值，得到所述第i交流电流，其中，所述每个控制周期的角度增量是通过预先设置的注入交流电流的频率值确定的。
本申请一些实施例将设置的直流幅值转换为交流电流输入d轴，可以使得在线方式辨识定子电阻得以实现。
在一些实施例中，所述注入d轴电流幅值是根据电机额定电流值确定的。
本申请的一些实施例通过电机的额定电流值确定设定的注入d轴电流幅值，可以使得初值设定更加合理。
在一些实施例中，在所述在第i控制周期向d轴注入第i交流电流之前，所述方法还包括：根据所述电机的属性信息确定启动在线获取所述目标电阻值的方法。
本申请的一些实施例通过电机的属性信息确定是否启动在线辨识方式，可以提升技术方案的通用性并仅在属性信息满足时开启在线估算在减少在线估算量的同时还保证了各时段的电机定子电阻估算值的准确性。
在一些实施例中，所述根据所述电机的属性信息确定启动在线获取所述目标电阻值的方法，包括：若根据所述电机的温度确定启动在线获取所述目标电阻值，则开启在线估算使能位。
本申请的一些实施例通过设置使能位来控制是否开启在线辨识电机定子电阻的估算过程，相比于软件实现方式可提升处理速度。
第二方面，本申请的一些实施例提供一种在线估算定子电阻的装置，所述装置包括：第i反电动势的极性获取模板，被配置为在第i控制周期向d轴注入第i交流电流，获取第i反电动势的极性，其中，所述第i反电动势的极性为d轴反电动势；电阻值估算模块，被配置为根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，其中，所述第i+1估算电阻值在满足条件时可作为目标电阻值。
第三方面，本申请的一些实施例提供一种电机，所述电机包括：如第二方面任意实施例提供的在线估算定子电阻的装置；以及控制模块，被配置为根据所述在线估算定子电阻的装置得到的目标电阻值调整电机的工作参数。
第四方面，本申请的一些实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时可实现如第一方面任意实施例所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电机定子电阻在线辨识的***的组成框图；
图2为本申请实施例提供的电机定子电阻在线辨识的方法流程图之一；
图3为本申请实施例提供的电机定子电阻在线辨识的方法流程图之二；
图4为本申请实施例提供的电机定子电阻在线辨识的装置的组成示意图；
图5为本申请实施例提供的电子组成框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
至少为了解决背景技术部分存在的技术缺陷，本申请的一些实施例提供一种电机定子电阻在线辨识的方法，该方法可应用于永磁同步电机或者异步电机等电机***中。
本申请的一些实施例通过向d轴注入额外的交流值，利用计算电机d轴等效模型的反电动势的极性来在线估算电机的定子电阻。例如，本申请的一些实施例提供的电机定子电阻在线辨识的方法示例性包括：首先，设定注入d轴电流幅值Idin及交流Idac的频率ωin，根据注入交流电流频率计算出每个控制周期的角度增量Δθin，结合注入电流幅值计算每个控制周期注入d轴的交流电流Idac；其次，根据基于定子磁链的dq坐标系等效电压数学模型及CLARK、PARK变换得到d轴反电动势电压ed，从而根据ed的极性，估算在线输出实时的定子电阻值
请参看图1，图1为本申请一些实施例提供的电机定子电阻在线辨识的***，该***为一交流电机电流环控制***，该***包括：克拉克变换CLARK变换模块(即图1的CLARK)、PARK变换模块(即图1的PARK)、PARK反变换模块(即图1的IPARK)、空间矢量脉宽调制模块(即图1的SVPWM)、在线电阻辨识模块(即图1的RsOline Estimators)、PWM信号驱动模块(即图1的PWM Driver)、d轴PI调节器模块(即图1的Id PI)以及q轴PI调节器模块(即图1的Iq PI)。图1的Motor为交流电机。
需要说明的是，CLARK变换：是将三相平面坐标系OABC向两相平面直角坐标系Oαβ的转换。PARK变换：是将两相静止坐标系Oαβ向两相旋转坐标系Odq的转换。IPARK变换：PARK逆变换，即将两相旋转坐标系Odq向两相静止坐标系Oαβ的转换。SVPWM:空间矢量脉宽调制。PWM Driver：脉宽调制信号驱动器。IGBT/MOSFET：功率驱动模块。
下面结合图1的架构示例性阐述本申请实施例提供的电机定子电阻在线辨识的方法。
如图1，电机输出三相交流电ia,ib,ic(这三相交流电包括第一采样电流、第二采样电流)，将其中一个采样电流经CLARK变换模块的CLARK变换得到静止坐标系的第一相电流值iα并将其中一个采样电流经CLARK变换模块的CLARK变换得到静止坐标系的第二相电流值iβ；将第一相电流值iα和第二相电流值iβ与给定值Idref,Iqref相比较，经PI调节器模块运算得到调节电压vd,vq，经反PARK变换模块(即IPARK变换模块的IPARK变换)得到静止坐标系下的交流调节电压vα,vβ(即得到第一***电压值vα和第二***电压值vβ)；vα,vβ经SVPWM空间矢量脉宽调制模块得到调节脉宽Ta,Tb,Tc信号，再通过PWM信号驱动模块PWM Driver导通IGBT/MOSFET驱动交流电机旋转产生交流电。图1中在线电阻辨识模块RsOline Estimators输入信号有iα,iβ，vα,vβ，向d轴注入幅值Idin，固定频率ωin。RsOnline Estimators模块输出电流Idac与d轴电流参考值Id_ref相累加得到d轴电流给定值输入Idref。q轴电流给定值输入Iqref可以是速度环的输出值，也可以是电流环的直接给定值。
下面结合图2示例性阐述由图1的***执行的电机定子电阻在线辨识的方法。需要说明的是，本申请的一些实施例通过多次循环逐渐调整设置的电机定子电阻的初始电阻值直至得到的目标电阻值满足要求，图2的示例是以一次循环调整过程为例阐述的本申请的电机定子电阻在线辨识的方法。
如图2所示，本申请实施例一种电机定子电阻在线辨识的方法，所述方法包括：
S101，在第i控制周期向d轴注入第i交流电流，获取第i反电动势的极性。
需要说明的是，所述第i反电动势的极性是通过计算电机d轴等效模型的反电动势的极性确定的，i为大于或等于1的整数。
例如，在本申请的一些实施例中，S101涉及的获取第i反电动势的极性示例性包括：根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性。
S102，根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值。
S103，判断第i+1估算电阻值是否可作为目标电阻值，若否则执行S104，否则执行S105。
S104，对参数i进行自增操作，即加一后再赋值给该参数，并返回S101。
S105，提供定子电阻的目标电阻值。
可以理解的是，执行上述S103、S104以及S105可以实现重复上述S101以及S102的过程直至所述第i+1估算电阻值可作为所述电机的定子电阻的目标电阻值。
也就是说，本申请的一些实施例利用d轴反电动势原理来估算电机定子电阻的电阻值，与相关技术方案相比具有计算量小、易于实现且误差小的技术优势。
下面示例性阐述S101的实现方式。
正如上文所述，本申请的一些实施例通过获取d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性。
在本申请的一些实施例中，直接根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定第i反电动势的极性。在本申请的一些实施例中，需要首先对d轴电流值反馈值进行一阶或多阶滤波得到相应滤波后的d轴电流反馈值，并对d轴电压值反馈值进行一阶或多阶滤波得到相应滤波后的d轴电压反馈值，之后根据滤波后的d轴电流反馈值和滤波后的d轴电压反馈值确定第i反电动势的极性。
例如，在本申请的一些实施例中，S101所述根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性的过程示例性包括：对所述d轴电流值反馈值进行N阶滤波，得到目标d轴电流值反馈值；对所述d轴电压值反馈值进行N阶滤波，得到目标d轴电压值反馈值；根据所述目标d轴电流值反馈值和所述目标d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性；其中，N为大于或等于1的整数。也就是说，本申请的一些实施例通过对电流值反馈值和电压值反馈值进行滤波可提升信号的稳定性，进而提升得到的第i反电动势的极性的准确性。
下面示例性阐述如何获取d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值的过程。
例如，在本申请的一些实施例中，通过如下方法获取d轴电流值反馈值：将三相采样电流中的第一采样电流和第二采样电流经过CLARK变换后得到静止坐标轴下第一电流值和第二电流值；根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述第i控制周期的第i角度值计算所述d轴电流值反馈值，其中，所述第i角度值是通过预设的每个控制周期的角度增量值Δθin和当前的周期数得到的。也就是说，本申请的一些实施例通过获取静止坐标系下的两个电流值以及控制周期的周期数计算d轴电流值反馈值，计算量小且计算速度快。
例如，在本申请的一些实施例中，通过如下方法获取d轴电压值反馈值：根据静止坐标系下的第一***电压值vα、第二***电压值vβ以及所述第i控制周期的第i角度值计算所述d轴电压值反馈值，其中，所述第i角度值是通过预设的每个控制周期的角度增量值和当前的周期数得到的，所述第一***电压值和所述第二***电压值是经iPARK变换后得到的两个电压值。也就是说，本申请的一些实施例通过对静止坐标系下的两个***电压进行变换后的电压值计算d轴电压值反馈值，提升计算速度和计算结果准确性。
下面示例性阐述所述第i反电动势的极性的计算计算过程。
在本申请的一些实施例中，S101所述根据所述目标d轴电流值反馈值和所述目标d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性的过程示例性包括：获取所述目标d轴电流值反馈值与所述第i估算电阻值的乘积，得到第一数值；计算所述目标d轴电压值反馈值与所述第一数值的差值得到所述第i反电动势的极性。本申请的一些实施例根据基于定子磁链的dq坐标系等效电压数学模型及CLARK、PARK变换得到d轴反电动势电压以及极性，提升计算结果的计算速度并提升计算结果的准确性。
例如，在本申请的一些实施例中，所述根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略示例性包括：若所述第i反电动势的极性为负，则将所述第i估算电阻值调小；所述根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，包括：计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长ΔRs的差值得到所述第i+1估算电阻值。本申请的一些实施例若确定反电动势极性为负时则调小当前估算电阻值，这样可以使得估算值逐渐接近满足条件的目标电阻值。
例如，在本申请的一些实施例中，所述根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略示例性包括：若所述第i反电动势的极性为正，则将所述第i估算电阻值调大；所述根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，包括：计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长ΔRs的和得到所述第i+1估算电阻值。本申请的一些实施例若确定反电动势极性为负时则调大当前估算电阻值，这样可以使得估算值逐渐接近满足条件的目标电阻值。
下面示例性阐述获取第i交流电流的过程。
在本申请的一些实施例中，在所述在第i控制周期向d轴注入第i交流电流之前，所述方法还包括：根据设定的注入d轴电流幅值和每个控制周期的角度增量值计算在所述第i控制周期注入所述d轴的交流电流值，得到所述第i交流电流，其中，所述每个控制周期的角度增量是通过预先设置的注入交流电流的频率值确定的。本申请一些实施例将设置的直流幅值转换为交流电流输入d轴，可以使得在线方式辨识定子电阻得以实现。
例如，在本申请的一些实施例中，所述注入d轴电流幅值是根据电机额定电流值确定的。本申请的一些实施例通过电机的额定电流值确定设定的注入d轴电流幅值，可以使得初值设定更加合理。
为了在减小计算量的同时保证估算电阻值的准确性本申请的一些实施例根据外接环境确定是否开启在线辨识电机定子电阻值的方法。下面示例性阐述该过程。
例如，在本申请的一些实施例中，在所述在第i控制周期向d轴注入第i交流电流之前，所述方法还包括：根据所述电机的属性信息确定启动在线获取所述目标电阻值的方法。例如，所述根据所述电机的属性信息确定启动在线获取所述目标电阻值的方法，包括：若根据所述电机的温度确定启动在线获取所述目标电阻值，则开启在线估算使能位。
本申请的一些实施例通过电机的属性信息确定是否启动在线辨识方式，可以提升技术方案的通用性并仅在属性信息满足时开启在线估算在减少在线估算量的同时还保证了各时段的电机定子电阻估算值的准确性。本申请的一些实施例通过设置使能位来控制是否开启在线辨识电机定子电阻的估算过程，相比于软件实现方式可提升处理速度。
下面结合图3示例性阐述本申请一些实施例提供的电机定子电阻在线辨识的方法。在介绍图3之前首先示例性阐述初始化参数以及判定是否启动在线辨识方法的步骤。
初始化数据设定及选取过程如下：
设定注入电流幅值Idin。需要说明的是，此电流的选取不能太大，太大容易导致空载时电流波形畸变，也不能太小，电流太小检测效果不明显，通常我们可以使最小值为电机额定电流的5％，以便在电机运行使通过可测量电流获得准确的电阻重校准值。
频率ωin(注入电流频率)：为估算模块中旋转矢量的角频率，如果估算的频率为10kHz,则旋转的角频率可以设定2π*0.1，即0.1Hz且周期为10s。当然这个值也使可以改变的，本申请的一些实施例在估算过程中可以根据上升速度的快慢来进行改变，但在估算过程中可不进行动态更新，只需要根据预期可能出现的***最坏温度动态情况进行一次性设置。
Δθin：每个控制周期旋转矢量的角度增加值(即每个控制周期的角度增量值)，Ts为***的算法控制周期，当算法的控制频率为10kHz时，Ts＝1/10000s＝0.0001s,0.1为设置的注入电流的频率0.1Hz。
ΔRs：定子电阻的估算步长，这个值可以根据电阻值来确定，此值设定的大，估算值收敛的快，但误差大，设置的小收敛的慢，但误差小。
Rs：定子电阻的初始值并令估算值
根据被测定子所对应电机的环境等因素影响来选择是否需要在线电阻辨识算法，如果需要则在线辨识使能Enable置1。
S201，根据注入电流幅值和注入电流频率计算注入第i交流电流，向d轴注入该第i交流电流。
例如，根据设定的Idin和每个控制周期的角度增量值Δθin计算每个控制周期注入d轴的交流电流的角度θin及注入的电流值Idac；
θin＝ΣΔθin；
Idac＝Idin cos(θin)
Idref＝Idac+Id_ref。
S202，计算静止坐标系下的第一电流值和第二电流值。
将三相采样电流中的第一采样电流ia和第二采样电流ib经过CLARK变换后得到静止坐标轴下的第一电流值iα和第二电流值iβ，输入到RsOnline Estimator模块。
iα＝ia
S203，计算静止坐标系下的第一***电压值和第二***电压值。
***IPARK模块的输出值vα,vβ输入到RsOnline Estimator模块，计算得
到第一***电压值和第二***电压值：
vα＝vd·cosθ-vq·sinθ
vβ＝vq·cosθ+vd·sinθ
其中，θ为***转子的角度值。
S204，计算d轴电流值反馈值
采用如下公式计算R* s在线估算所用到的d轴电流值反馈值id_Rs：
id_Rs＝α·cosθin+β·sinθin
S205，计算d轴电压值反馈值。
采用如下公式计算在线估算所用到的d轴电压值反馈值vd_Rs：
vd_Rs＝vα·cosθin+vβ·sinθin；
S206，对d轴电流值反馈值进行一节滤波得到目标d轴电流值反馈值。
S207，对d轴电压反馈值进行一阶滤波得到目标d轴电压值反馈值。
为防止电流电压值干扰抖动导致估算的电阻值波动大，需要对id_Rs和vd_Rs进行一阶滤波，得到目标d轴电流值反馈值idfilted_Rs和目标d轴电压值反馈值vdfilted_Rs。
S208，获取所述目的d轴电流值反馈值与所述第i估算值的乘积得到第一数值。
计算与idfilted_Rs的乘积得到如下第一数值：/>
S209，计算所述目标d轴电压值反馈值与所述第一数值的差值得到所述第i反电动势自己所述第i反电动势的极性。
通过如下公式计算第i反电动势：
S210，判断第i反电动势的极性是否为负，若为负则执行S211，否则执行S212。
S211，若所述第i反电动势的极性为负，计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长ΔRs的差值得到第i+1估算电阻值。
S212，若所述第i反电动势的极性为正，计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长ΔRs的和得到第i+1估算电阻值。
S213，判断第i+1估算电阻值是否满足循环终止条件，若否则执行S214，
否则执行S215。
S214，参数i的值进行自增操作，并返回S201。
S215，输出目标电阻值。
也就是说，本申请的一些实施例中通过判断ed的极性来依据如下算法估算值：ed>0时，/>ed<0时，/>
确定值更新条件，在估算过程中不是每一次的估算值都可以更新给离线Rs值来参与***运算。本申请的一些实施例需要确保/>值与Rs值足够接近时，才更新Rs值。这是为了确保两个电阻值之间可以平稳切换。例如，本申请的一些实施例可以设定一个差值ΔErr,当/>值在Rs±ΔErr范围内时方可用如下公式更新Rs的值：/>
请参考图4，图4示出了本申请实施例提供的在线估算定子电阻的装置，应理解，该装置与上述图2方法实施例对应，能够执行上述方法实施例涉及的各个步骤，该装置的具体功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。装置包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置的操作***中的软件功能模块，该在线估算定子电阻的装置，包括：第i反电动势的极性获取模板101以及电阻值估算模块102。
第i反电动势的极性获取模板，被配置为在第i控制周期向d轴注入第i交流电流，获取第i反电动势的极性，其中，所述第i反电动势的极性为d轴反电动势。
电阻值估算模块，被配置为根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，其中，所述第i+1估算电阻值在满足条件时可作为目标电阻值。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
如图5所示，本申请的一些实施例提供一种电机，该电机包括：在线估算定子电阻的装置201(如图4所示的装置)以及控制模块，其中，控制模块202被配置为根据所述在线估算定子电阻的装置得到的目标电阻值调整电机的工作参数。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的在线估算定子电阻的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
本申请的一些实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时可实现如上述在线估算定子电阻的方法所包括的任意实施例所述的方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (12)
1.一种电机定子电阻在线辨识的方法，其特征在于，所述方法包括：
在第i控制周期向d轴注入第i交流电流；
获取第i反电动势的极性，其中，所述第i反电动势的极性是通过计算电机d轴等效模型的反电动势的极性确定的，i为大于或等于1的整数；
根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值；
重复上述过程直至所述第i+1估算电阻值可作为所述电机的定子电阻的目标电阻值；
其中，
所述获取第i反电动势的极性，包括：
对d轴电流值反馈值进行N阶滤波，得到目标d轴电流值反馈值；
对d轴电压值反馈值进行N阶滤波，得到目标d轴电压值反馈值；
获取所述目标d轴电流值反馈值与所述第i估算电阻值的乘积，得到第一数值；
计算所述目标d轴电压值反馈值与所述第一数值的差值得到所述第i反电动势的极性；
其中，N为大于或等于1的整数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性之前，所述方法包括：
将三相采样电流中的第一采样电流和第二采样电流经过CLARK变换后得到静止坐标轴下第一电流值和第二电流值；
根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述第i控制周期的第i角度值计算所述d轴电流值反馈值，其中，所述第i角度值是通过预设的每个控制周期的角度增量值和当前的周期数得到的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据d轴电流值反馈值和d轴电压值反馈值确定所述第i反电动势的极性之前，所述方法包括：
根据静止坐标系下的第一***电压值vα、第二***电压值vβ以及所述第i控制周期的第i角度值计算所述d轴电压值反馈值，其中，所述第i角度值是通过预设的每个控制周期的角度增量值Δθin和当前的周期数得到的，所述第一***电压值和所述第二***电压值是经IPARK变换后得到的两个电压值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，包括：
若所述第i反电动势的极性为负，则将所述第i估算电阻值调小；
所述根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，包括：
计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长ΔRs的差值得到所述第i+1估算电阻值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，包括：
若所述第i反电动势的极性为正，则将所述第i估算电阻值调大；
所述根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，包括：
计算所述第i估算电阻值与定子电阻的估算步长ΔRs的和得到所述第i+1估算电阻值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在第i控制周期向d轴注入第i交流电流之前，所述方法还包括：
根据设定的注入d轴电流幅值和每个控制周期的角度增量值计算在所述第i控制周期注入所述d轴的交流电流值，得到所述第i交流电流，其中，所述每个控制周期的角度增量是通过预先设置的注入交流电流的频率值确定的。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述注入d轴电流幅值是根据电机额定电流值确定的。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在第i控制周期向d轴注入第i交流电流之前，所述方法还包括：根据所述电机的属性信息确定启动在线获取所述目标电阻值的方法。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述电机的属性信息确定启动在线获取所述目标电阻值的方法，包括：若根据所述电机的温度确定启动在线获取所述目标电阻值，则开启在线估算使能位。
10.一种在线估算定子电阻的装置，其特征在于，所述装置包括：
第i反电动势的极性获取模板，被配置为在第i控制周期向d轴注入第i交流电流，获取第i反电动势的极性，其中，所述第i反电动势的极性为d轴反电动势；
电阻值估算模块，被配置为根据所述第i反电动势的极性确定对第i估算电阻值的调节策略，根据所述调节策略调整所述第i估算电阻值得到第i+1估算电阻值，其中，所述第i+1估算电阻值在满足条件时可作为目标电阻值；
其中，
所述第i反电动势的极性获取模板进一步被配置为：
对d轴电流值反馈值进行N阶滤波，得到目标d轴电流值反馈值；
对d轴电压值反馈值进行N阶滤波，得到目标d轴电压值反馈值；
获取所述目标d轴电流值反馈值与所述第i估算电阻值的乘积，得到第一数值；
计算所述目标d轴电压值反馈值与所述第一数值的差值得到所述第i反电动势的极性；
其中，N为大于或等于1的整数。
11.一种电机，其特征在于，所述电机包括：
如权利要求10所述的在线估算定子电阻的装置；以及
控制模块，被配置为根据所述在线估算定子电阻的装置得到的目标电阻值调整电机的工作参数。
12.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时可实现如权利要求1-9中任意一项权利要求所述的方法。
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| KR20190141869A (ko) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 전자부품연구원 | 모터 내부온도 추정장치 및 방법 |
| CN113037170A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-06-25 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 电机控制方法、装置及终端设备 |
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