[发明专利]一种基于卡尔曼滤波的定子永磁型记忆电机调磁方法

摘要

本发明公开了一种基于卡尔曼滤波的定子永磁型记忆电机调磁方法。该方法将滤波电容两端电压和调磁绕组脉冲作为状态变量，同时将流过滤波电感电流作为输入量，通过卡尔曼滤波算法对被控制噪声和测量噪声影响的调磁脉冲进行调整，然后再将调整后的调磁脉冲进行双向定量控制。本发明改善了调磁脉冲波形，提高了调磁脉冲精度，而且通过前一时刻状态值预测当前估计值，提高了调磁脉冲的动态跟随性能。因而，适用于驱动和在线调磁协同控制的定子永磁型记忆电机调试系统中。

主权项

1.一种基于卡尔曼滤波的定子永磁型记忆电机调磁方法，其特征在于：包括如下步骤：1)采用传感器采集滤波电容两端电压u0，调磁绕组脉冲i0及流过滤波电感电流iL；2)根据基尔霍夫定律可得电压电流的关系为：式中，C0为滤波电容容值，R0和L0分别为调磁绕组等效电阻和电感值；3)当以u0和i0为状态变量，iL为输入量时，状态方程如下：式中：为状态变量的一阶导数，x(t)＝[i₀(t),u₀(t)]^T，w(t)和v(t)分别为控制噪声和测量噪声矢量，矩阵A、B、C分别为4)当采样周期为T时，对矩阵A、B、C进行离散化处理，离散后由A1、B1、C1表示：5)离散化的卡尔曼状态方程为式中，x(k)＝[i0(k),u0(k)]T，y(k)＝i0(k)；6)经过步骤1)～5)所述的卡尔曼滤波后，可得到不受控制噪声和测量噪声影响的调磁脉冲i₀，i₀与给定调磁脉冲的偏差经PI调节器处理后得到信号ε分为两路，一路与三角波载波信号比较后产生驱动信号η，η经过符号判断和死区设置后得到驱动信号η₁；另一路经第一比较器判断信号ε的偏差方向后得到输出逻辑值λ，λ经过逻辑“非”得到逻辑值所述逻辑值λ与η₁经第二乘法运算得λη₁，所述逻辑值与η₁经第一乘法运算得7)给定调磁脉冲经过第二比较器得到的逻辑值γ与所述λη₁经第一逻辑“与”后得到驱动信号g₁和g₄控制单相全桥逆变器的功率管V₁和V₄的通断，而所述逻辑值γ与经第二逻辑“与”后得到驱动信号g₂和g₃控制单相全桥逆变器的功率管V₂和V₃的通断。