本技術(shù)涉及電機(jī)控制，特別是涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)方法和裝置、一種車輛、一種電子設(shè)備和一種存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、永磁同步電機(jī)控制的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息。傳統(tǒng)的位置傳感器不僅增加了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和整體制造成本，而且在新能源汽車復(fù)雜多變的行駛環(huán)境中，如高溫、高濕、多沙塵等條件下，位置傳感器的可靠性易受影響，導(dǎo)致后期維護(hù)困難。因此，采用無位置觀測(cè)器替代位置傳感器顯得尤為必要。

2、然而，現(xiàn)有技術(shù)中的永磁同步電機(jī)無位置觀測(cè)器在觀測(cè)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度方面存在顯著問題。觀測(cè)精度受限于電機(jī)模型的不準(zhǔn)確性、運(yùn)行過程中噪聲和擾動(dòng)的干擾、電氣和機(jī)械參數(shù)的時(shí)變性，以及觀測(cè)器算法的選擇和實(shí)現(xiàn)。動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度則受到觀測(cè)器帶寬的限制、計(jì)算延遲的影響、控制器設(shè)計(jì)的匹配程度，以及電機(jī)自身特性的制約。這些問題導(dǎo)致觀測(cè)器在實(shí)際應(yīng)用中難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高精度和快速響應(yīng)，限制了無位置傳感器控制在復(fù)雜工況下的性能表現(xiàn)。

3、因此，如何提高永磁同步電機(jī)無位置觀測(cè)器的觀測(cè)精度，并解決現(xiàn)有技術(shù)中在動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度方面的問題，是本領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)方法，以解決或至少部分地解決上述的技術(shù)問題。

2、相應(yīng)的，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)裝置、一種電子設(shè)備以及一種存儲(chǔ)介質(zhì)，用以保證上述方法的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。

3、為了解決上述問題，本技術(shù)實(shí)施例公開了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)方法，所述方法包括：

4、設(shè)定觀測(cè)器增益，所述觀測(cè)器增益包括增益矩陣；

5、根據(jù)兩規(guī)則t-s模糊模型以及所述觀測(cè)器增益，構(gòu)建t-s模糊觀測(cè)器，所述t-s模糊觀測(cè)器存在對(duì)應(yīng)的觀測(cè)誤差系統(tǒng)；

6、依據(jù)所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)，構(gòu)建代價(jià)函數(shù)，所述代價(jià)函數(shù)存在對(duì)應(yīng)的代價(jià)參數(shù)；

7、在所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，確定目標(biāo)代價(jià)參數(shù)，所述目標(biāo)代價(jià)參數(shù)為所述代價(jià)函數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)條件時(shí)的對(duì)應(yīng)的所述代價(jià)參數(shù)；

8、基于所述目標(biāo)代價(jià)參數(shù)對(duì)應(yīng)的所述代價(jià)函數(shù)確定目標(biāo)增益矩陣；

9、根據(jù)目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，所述目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器為將所述目標(biāo)增益矩陣代入所述t-s模糊觀測(cè)器得到。

10、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述根據(jù)兩規(guī)則t-s模糊模型以及所述觀測(cè)器增益，構(gòu)建t-s模糊觀測(cè)器，包括：

11、設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)子的電角速度對(duì)應(yīng)的上限與下限；

12、按照所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的電角速度對(duì)應(yīng)的上限與下限，確定隸屬度函數(shù)；

13、基于所述隸屬度函數(shù)，建立所述兩規(guī)則t-s模糊模型；

14、根據(jù)所述兩規(guī)則t-s模糊模型以及所述觀測(cè)器增益，構(gòu)建所述t-s模糊觀測(cè)器。

15、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述設(shè)定觀測(cè)器增益，包括：

16、設(shè)置增益構(gòu)造函數(shù)，所述增益構(gòu)造函數(shù)為關(guān)于電機(jī)轉(zhuǎn)子的電角速度的構(gòu)造函數(shù)；

17、根據(jù)所述增益構(gòu)造函數(shù)以及所述增益矩陣，設(shè)定所述觀測(cè)器增益。

18、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，在所述在所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，確定目標(biāo)代價(jià)參數(shù)之前，所述方法還包括：

19、按照李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，構(gòu)造穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)，所述穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)用于描述所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

20、根據(jù)所述穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)與所述代價(jià)函數(shù)，確定在所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下所述代價(jià)函數(shù)與所述代價(jià)參數(shù)之間的第一關(guān)系。

21、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述根據(jù)所述穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)與所述代價(jià)函數(shù)，確定在所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下所述代價(jià)函數(shù)與所述代價(jià)參數(shù)之間的第一關(guān)系，包括：

22、確定所述穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)與所述代價(jià)函數(shù)之間的第二關(guān)系，在所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，所述第二關(guān)系包含所述代價(jià)參數(shù)；

23、根據(jù)所述穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)與所述代價(jià)函數(shù)之間的所述第二關(guān)系，確定在所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下所述代價(jià)函數(shù)與所述代價(jià)參數(shù)之間的所述第一關(guān)系。

24、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，在所述穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)滿足穩(wěn)定條件的情況下，所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定，所述在所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，確定目標(biāo)代價(jià)參數(shù)，包括：

25、設(shè)置預(yù)設(shè)精度、搜索區(qū)間的上限和下限；

26、若所述搜索區(qū)間的上限和下限不滿足所述預(yù)設(shè)精度，則根據(jù)所述搜索區(qū)間的上限和下限計(jì)算預(yù)設(shè)參數(shù)；

27、根據(jù)所述搜索區(qū)間的上限和下限，判斷線性矩陣不等式是否有可行解，所述線性矩陣不等式為根據(jù)所述穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)與所述代價(jià)函數(shù)之間的所述第二關(guān)系得到；

28、若所述線性矩陣不等式有可行解，則所述穩(wěn)定準(zhǔn)則函數(shù)滿足所述穩(wěn)定條件，根據(jù)所述預(yù)設(shè)參數(shù)更新初始代價(jià)參數(shù)與所述搜索區(qū)間的上限；

29、判斷當(dāng)前所述搜索區(qū)間的上限和下限是否滿足所述預(yù)設(shè)精度；

30、若當(dāng)前所述搜索區(qū)間的上限和下限滿足所述預(yù)設(shè)精度，將所述初始代價(jià)參數(shù)確定為所述目標(biāo)代價(jià)參數(shù)。

31、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，在所述判斷線性矩陣不等式是否有可行解之后，所述方法還包括：

32、若所述線性矩陣不等式?jīng)]有可行解，則根據(jù)所述預(yù)設(shè)參數(shù)更新所述搜索區(qū)間的上限；

33、根據(jù)當(dāng)前所述搜索區(qū)間的上限和下限，判斷當(dāng)前所述搜索區(qū)間的上限和下限是否滿足所述預(yù)設(shè)精度。

34、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，在所述判斷當(dāng)前所述搜索區(qū)間的上限和下限是否滿足所述預(yù)設(shè)精度之后，所述方法還包括：

35、若當(dāng)前所述搜索區(qū)間的上限和下限不滿足所述預(yù)設(shè)精度，則根據(jù)當(dāng)前所述搜索區(qū)間的上限和下限更新預(yù)設(shè)參數(shù)；

36、根據(jù)當(dāng)前所述搜索區(qū)間的上限和下限，判斷當(dāng)前所述線性矩陣不等式是否有可行解。

37、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述根據(jù)目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，包括：

38、將電機(jī)電流與電壓輸入所述目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器，得到所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。

39、在本技術(shù)的一種可選的實(shí)施例中，所述將電機(jī)電流與電壓輸入所述目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器，得到所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，包括：

40、將電機(jī)電流與電壓輸入所述目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器，得到所述電機(jī)電流與電壓對(duì)應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)；

41、根據(jù)所述反電動(dòng)勢(shì)，得到所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與電機(jī)轉(zhuǎn)子速度。

42、本技術(shù)實(shí)施例還公開了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)裝置，所述裝置包括：

43、增益設(shè)定模塊，用于設(shè)定觀測(cè)器增益，所述觀測(cè)器增益包括增益矩陣；

44、觀測(cè)器構(gòu)建模塊，用于根據(jù)兩規(guī)則t-s模糊模型以及所述觀測(cè)器增益，構(gòu)建t-s模糊觀測(cè)器，所述t-s模糊觀測(cè)器存在對(duì)應(yīng)的觀測(cè)誤差系統(tǒng)；

45、代價(jià)函數(shù)構(gòu)建模塊，用于依據(jù)所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)，構(gòu)建代價(jià)函數(shù)，所述代價(jià)函數(shù)存在對(duì)應(yīng)的代價(jià)參數(shù)；

46、目標(biāo)代價(jià)參數(shù)確定模塊，用于在所述觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，確定目標(biāo)代價(jià)參數(shù)，所述目標(biāo)代價(jià)參數(shù)為所述代價(jià)函數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)條件時(shí)的對(duì)應(yīng)的所述代價(jià)參數(shù)；

47、目標(biāo)增益矩陣確定模塊，用于基于所述目標(biāo)代價(jià)參數(shù)對(duì)應(yīng)的所述代價(jià)函數(shù)確定目標(biāo)增益矩陣；

48、轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)模塊，用于根據(jù)目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，所述目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器為將所述目標(biāo)增益矩陣代入所述t-s模糊觀測(cè)器得到。

49、本技術(shù)實(shí)施例還公開了一種車輛，車輛包括：電機(jī)；和電機(jī)控制器，當(dāng)所述電機(jī)控制器對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，使得所述電機(jī)控制器執(zhí)行如本技術(shù)實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)方法。

50、本技術(shù)實(shí)施例還公開了一種電子設(shè)備，包括：處理器；和存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行如本技術(shù)實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)方法。

51、本技術(shù)實(shí)施例還公開了一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被執(zhí)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行如本技術(shù)實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)方法。

52、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn)：

53、在本技術(shù)實(shí)施例中，設(shè)定觀測(cè)器增益，觀測(cè)器增益包括增益矩陣；根據(jù)兩規(guī)則t-s模糊模型以及觀測(cè)器增益，構(gòu)建t-s模糊觀測(cè)器，t-s模糊觀測(cè)器存在對(duì)應(yīng)的觀測(cè)誤差系統(tǒng)；依據(jù)觀測(cè)誤差系統(tǒng)，構(gòu)建代價(jià)函數(shù)，代價(jià)函數(shù)存在對(duì)應(yīng)的代價(jià)參數(shù)；在觀測(cè)誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，確定目標(biāo)代價(jià)參數(shù)，目標(biāo)代價(jià)參數(shù)為代價(jià)函數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)條件時(shí)的對(duì)應(yīng)的代價(jià)參數(shù)；基于目標(biāo)代價(jià)參數(shù)對(duì)應(yīng)的代價(jià)函數(shù)確定目標(biāo)增益矩陣；根據(jù)目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器確定電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器為將目標(biāo)增益矩陣代入t-s模糊觀測(cè)器得到。本技術(shù)實(shí)施例中的目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器能夠根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子速度的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整目標(biāo)增益矩陣的大小，從而有效解決了因內(nèi)部參數(shù)不確定性導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)精度下降問題，且目標(biāo)t-s模糊觀測(cè)器不僅有助于提升全速域范圍內(nèi)的觀測(cè)精度，還能顯著加快誤差收斂速度，使電機(jī)運(yùn)行具備高精度、高可靠性和強(qiáng)魯棒性。