技術(shù)特征：

1.一種基于均勻分布邊緣粒子濾波永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，其特征在于，按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、初始化：

設(shè)置ω_e,0為永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速初值，θ_e,0為永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子初始位置，P₀為卡爾曼濾波過程初始協(xié)方差，t＝1為初始化時(shí)刻；

步驟2、在速度估計(jì)定時(shí)中斷到來時(shí)，t時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置θ_e,t由下式(1)計(jì)算得到：

θ_e,t＝θ_e,t-1+ω_e,t-1Δt， (1)

其中，θ_e,t為t時(shí)刻位置基準(zhǔn)值，θ_e,t-1為t-1時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置，ω_e,t-1為t-1時(shí)刻的永磁同步電動(dòng)機(jī)估計(jì)轉(zhuǎn)速，Δt為采樣時(shí)間；然后產(chǎn)生N個(gè)均勻分布在(θ_e,t-1,θ_e,t+1)上的隨機(jī)粒子，記為

步驟3、將θ_e,t和產(chǎn)生的N個(gè)粒子位置分別進(jìn)行dq軸坐標(biāo)變換，采用Clark變換式(2)、Park變換式(3)和(4)，分別得到dq軸電流、電壓的四個(gè)值i_d,i_q,u_d,u_q，以及每個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的四個(gè)估計(jì)值

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}\\ i_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_A\\ i_B\\ i_C\end{array}\right]---\left(2\right)$

i_ɑ、i_β分別是α-β坐標(biāo)系下的電流，i_B、i_C分別是霍爾元件H0和H1采樣得到的電動(dòng)機(jī)B相和C相電流值，i_A＝-(i_B+i_C)；

$\left[\begin{array}{c}{i}_d\\ i_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{cos\θ}}_{e,t}& {\mathrm{sin\θ}}_{e,t}\\ -{\mathrm{sin\θ}}_{e,t}& {\mathrm{cos\θ}}_{e,t}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}\\ i_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]---\left(3\right)$

$\left[\begin{array}{c}{u}_d\\ u_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{cos\θ}}_{e,t}& {\mathrm{sin\θ}}_{e,t}\\ -{\mathrm{sin\θ}}_{e,t}& {\mathrm{cos\θ}}_{e,t}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{\α}}\\ u_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]---\left(4\right)$

u_α,u_β分別是α-β坐標(biāo)系下的電壓值，利用公式(3)和公式(4)得到dq軸電流電壓的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值i_d,i_q,u_d,u_q，θ_e,t分別取代入公式(3)和(4)則可得到N個(gè)位置估計(jì)值各自對(duì)應(yīng)的四個(gè)估計(jì)值

步驟4、根據(jù)下面的三個(gè)表達(dá)式分別計(jì)算各個(gè)數(shù)值：

y_t＝[i_d,t-a_di_d,t-1-c_du_d,t-1,i_q,t-a_qi_q,t-1-c_qu_q,t-1]^T， (5)

${\hat{y}}_t^i={\[{\hat{i}}_{d,t}^i-a_d{\hat{i}}_{d,t-1}^i-c_d{\hat{u}}_{d,t-1}^i,{\hat{i}}_{q,t}^i-a_q{\hat{i}}_{q,t-1}^i-c_q{\hat{u}}_{q,t-1}^i\]}^T,$

$C^i={\[b_d{i}_{q,t-1}^i,-(f_q+b_q{i}_{d,t-1}^i)\]}^T,$

其中，右上標(biāo)T是代表向量轉(zhuǎn)置；

y_t是基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的計(jì)算向量；

為y_t的第i個(gè)粒子的估計(jì)值，Cⁱ對(duì)應(yīng)第i個(gè)粒子的計(jì)算值，

常數(shù)

步驟5、利用前面步驟得到的y_t,Cⁱ,ω_e,t-1,P_t-1數(shù)值，通過卡爾曼濾波得到和P_tⁱ，為第i個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速估計(jì)值，P_tⁱ為第i個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的協(xié)方差，P_t-1為t-1時(shí)刻的協(xié)方差，

卡爾曼濾波的計(jì)算式見下式(6)：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_{e,t}^i={\mathrm{\ω}}_{e,t-1}+K^i\left(y_t-C^i{\mathrm{\ω}}_{e,t-1}\right)\\ K^i=P_{t-1}{C}^{iT}{\mathrm{\ρ}}^i\\ {\mathrm{\ρ}}^i=\frac{1}{r}\left(1-{\mathrm{\ζ}}^i{C}^{iT}{C}^i\right)\\ {\mathrm{\ζ}}^i=\frac{P_{t-1}}{r+P_{t-1}{C}^{iT}{C}^i}\\ P_t^i=P_{t-1}\left(1-K^i{C}^i\right)+Q\end{array}---\left(6\right)$

其中，Kⁱ是卡爾曼增益，C^iT是第i個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的Cⁱ的轉(zhuǎn)置，ρⁱ為第i個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的計(jì)算值，r,Q分別為測(cè)量噪聲方差和過程噪聲方差；

步驟6、根據(jù)前面步驟得到的分別計(jì)算每個(gè)粒子的權(quán)重，得到權(quán)重最大粒子的序號(hào)imax，滿足權(quán)重計(jì)算表達(dá)式如下式(7)：

$W_t^i=\sqrt{\frac{\mathrm{\ρ}}{r}}\exp (-\frac{1}{2}{\left(y_t-{\hat{y}}_t^i\right)}^{\′}(\frac{1}{r}\left(I-{\mathrm{\ζC}}^i{C}^{i^{\′}}\right)\left(y_t-{\hat{y}}_t^i\right)\left)\right)---\left(7\right)$

步驟7、更新狀態(tài)，即將P_t＝P_t^imax、同時(shí)更新，輸出永磁同步電動(dòng)機(jī)的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω_e,t和轉(zhuǎn)子位置θ_e,t；

步驟8、再次進(jìn)行更新，取t＝t+1，當(dāng)下一個(gè)速度估計(jì)定時(shí)中斷到來時(shí)，回到步驟2開始下一個(gè)循環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于均勻分布邊緣粒子濾波永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，其特征在于：

該方法依賴的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是，包括數(shù)字信號(hào)控制器、驅(qū)動(dòng)逆變器和電動(dòng)機(jī)三大部分，其中的數(shù)字信號(hào)控制器包括并列設(shè)置的A/D和空間矢量調(diào)制；驅(qū)動(dòng)逆變器中包括三相全橋逆變器和不控整流，三相全橋逆變器通過不控整流與三相工頻電源連接；空間矢量調(diào)制產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)三相全橋逆變器給電動(dòng)機(jī)供電，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩相電流分別通過霍爾元件H0和H1測(cè)量和變換，結(jié)果分別通過ADC0和ADC1送入數(shù)字信號(hào)控制器進(jìn)行運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制。