本发明涉及电机控制，尤其涉及一种表贴式永磁同步电机参数辨识方法及系统。
背景技术：
1、目前，表贴式永磁同步电机(surface-mounted permanent magnet synchronousmotor，spmsm)的永磁体直接贴在转子铁芯的外表面上，这种结构使得电机的气隙磁场接近正弦波，从而减小了电机的谐波损耗和转矩脉动。spmsm的结构简单、制造成本低、运行可靠、体积小、损耗低、效率高等优点，在电动汽车、数控机床及电子电气领域有着广泛应用。在spmsm的实际应用中，需要先预先辨识永磁同步电机的相关参数，以配置其最优的控制方案。现有技术中，对于spmsm控制系统，定子电阻、d或q轴电感和转子磁链这三个参数对控制性能影响较大，因此主要对这三个参数进行辨识。
2、现有spmsm电机参数辨识方法一般采用电机uvw三相反复开关采集电压和电流信号，然后计算电机参数，此种方法需要反复操作寄存器和复杂的逻辑运算，代码复用性较低，在不同微控制单元(microcontroller unit，mcu)之间移植通用性差。
技术实现思路
1、针对现有技术中的部分或全部问题，本发明一方面提供一种表贴式永磁同步电机参数辨识方法，该方法包括如下步骤：
2、采集永磁同步电机三相绕组中任意两相电流以及直流母线电压；
3、构建dq坐标系下的表贴式永磁同步电机的电压平衡方程；
4、对电机通电，根据所述电压平衡方程，对d轴施加电压，通过svpwm三相通电，计算定子电阻rs；
5、根据所述电压平衡方程，对电机施加高频信号，通过傅里叶变换计算d轴电感ld和q轴电感lq；以及
6、根据所述定子电阻rs、d轴电感ld和q轴电感lq的辨识结果，对电机施加适当电频率，计算转子磁链λf。
7、可选地，构建dq坐标系下的表贴式永磁同步电机的电压平衡方程包括：
8、对于表贴式永磁同步电机，αβ坐标系下，满足如下方程，
9、
10、其中，vα、vβ为定子电压，rs为定子电阻，iα、iβ为定子电流，l0为磁链电感，λf为转子磁链，ωr为转子运行的角速度，θr为转子的电角度；
11、对式(1)做park变换，得到dq坐标系下的永磁同步电机的电压方程，
12、
13、其中，vd为d轴参考电压，vq为q轴参考电压，id为d轴反馈电流，iq为q轴反馈电流，λd为d轴磁链，λq为q轴磁链；
14、其中，式(2)中的磁链方程为，
15、
16、其中，ld＝l0+l1，lq＝l0-l1，ld为d轴电感，lq为q轴电感，l0为磁链电感，l1为定子自感电感；
17、将式(3)代入式(2)，得到如下方程，
18、
19、将式(4)整理得到如下方程，
20、
21、式(5)即为dq坐标系下的表贴式永磁同步电机的电压平衡方程。
22、可选地，对电机通电，根据所述电压平衡方程，对d轴施加电压，通过svpwm三相通电，计算定子电阻rs包括：
23、由式(5)，得到表贴式永磁同步电机的d轴电压表达式，
24、
25、其中，vd为d轴参考电压，rs为定子电阻，ld为d轴电感，lq为q轴电感，id为d轴反馈电流，iq为q轴反馈电流，ωr为转子运行的角速度；
26、设定电机处于静止状态ωr＝0，则vd的表达式为，
27、
28、对电机施加两段电流变化斜率一致的电流，得到
29、式(7)简化为表达式vd＝rsid，根据表达式vd＝rsid计算定子电阻rs。
30、可选地，根据表达式vd＝rsid计算定子电阻rs包括：
31、设置电压矢量角度为恒定值，设定vd＝0；
32、逐渐增加vd的幅值，直到达到设定值的一半，通过svpwm输出，并且采样相电流经clark和park变换，得到d轴电流，等待id稳定并达到额定电流；
33、记录幅值电压vd1和电流id1并滤波保存；
34、重复以上步骤，记录幅值电压vd2和电流id2并滤波保存；
35、根据记录的电压和电流，得到如下式子，
36、vd2-vd1＝(rsid2-rsid1) (8)
37、式(8)转换为如下式子，
38、vd2-vd1＝rs(id2-id1) (9)
39、根据式(9)得到如下式子，
40、
41、根据式(10)计算定子电阻rs。
42、可选地，根据所述电压平衡方程，对电机施加高频信号，通过傅里叶变换计算d轴电感ld和q轴电感lq包括：
43、根据式(5)，得到表贴式永磁同步电机的q轴电压等效方程，
44、
45、其中，vq为q轴参考电压，rs为定子电阻，ld为d轴电感，lq为q轴电感，id为d轴反馈电流，iq为q轴反馈电流，ωr为转子运行的角速度，λf为转子磁链；
46、对于表贴式永磁同步电机，ld＝lq，式(11)简化为，
47、
48、对电机施加1k以上的高频信号，电机无法转动，即ωr＝0，式(12)简化为,
49、
50、注入高频信号时，式(13)等效的电路回路的阻抗为，
51、
52、其中，rs为定子电阻，ω为注入的高频电频率，vq、iq幅值通过傅里叶变换得到，从而根据式(14)得到电感ld和lq。
53、可选地，根据表达式(14)得到电感ld和lq包括：
54、对电机施加持续的电压，使电流达到设定电流，得到电压幅值vd；
55、对d轴施加电压幅值vd，对q轴施加的电压幅值为0，控制电压幅值以设定的电频率进行旋转；
56、采集此时的电压、电流信号；
57、计算得到ld和lq。
58、可选地，根据所述定子电阻rs、d轴电感ld和q轴电感lq的辨识结果，对电机施加适当电频率，计算转子磁链λf包括：
59、根据式(5)，得到表贴式永磁同步电机的q轴电压表达式，
60、
61、其中，vq为q轴参考电压，rs为定子电阻，ld为d轴电感，lq为q轴电感，id为d轴反馈电流，iq为q轴反馈电流，ωr为转子运行的角速度，λf为转子磁链；
62、设定ig＝0，id＝const，式(15)简化为，
63、vq＝ωrldid+ωrλf (16)
64、针对式(16)，分别给以适当的ωr以及id1和id2，得到反馈电压vq1和vq2，则得到下式，
65、
66、式(17)两个式子分别乘以id2和id1，得到下式，
67、
68、式(18)两个式子相减，得到下式，
69、vq1id2-vq2id1＝ωeλf(id2-id1) (19)
70、根据式(19)，得到下式，
71、
72、根据式(20)，计算转子磁链λf。
73、可选地，根据式(20)计算转子磁链λf包括：
74、以id1、ωr拖动电机；
75、电机转速和电流稳定后，采集vq1、id1信息；
76、以id2、ωe拖动电机；
77、电机转速和电流稳定后，采集vq2、id2信息；
78、根据式(20)计算转子磁链λf。
79、本发明另一方面提供一种表贴式永磁同步电机参数辨识系统，该系统包括：
80、信号采样模块，被配置为实时采集电机的电流及电压；
81、逆变器模块，被配置为执行所述采样的信号转换；
82、永磁同步电机，被配置为执行辨识；
83、clark变换模块，被配置为将三相静止坐标系下的定子电流变换到两相静止坐标系下；
84、park变换模块，被配置为将两相静止坐标系下的定子电流变换到两相旋转坐标系下；
85、park逆变换模块，被配置为将两相旋转坐标系下的定子电压变换到两相静止坐标系下；
86、svpwm模块，被配置为输出逆变器模块pwm控制信号；
87、辨识结果模块，被配置为输出辨识结果；
88、直轴pi模块，被配置为根据给定直轴电流，输出直轴电压；
89、交轴pi模块，被配置为根据给定交轴电流，输出交轴电压。
90、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的表贴式永磁同步电机参数辨识方法直接根据电机模型进行推导，并直接调用磁场定向控制(field orientedcontrol,foc)常用的clark变换、park变换、park逆变换、空间矢量脉宽调制(space vectorpulse width modulation，svpwm)模块等；省去了无感foc控制电机参数测量环节，节约了开发时间和spmsm参数测量设备投入，根据辨识参数直接计算并更新dq轴电流环的pi调节参数后直接进入无感foc运行；具有通用性、理解性、移植性强等优点，便于不同平台mcu间的快速验证。
1.一种表贴式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的表贴式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，构建dq坐标系下的表贴式永磁同步电机的电压平衡方程包括：
3.根据权利要求1-2之一所述的表贴式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，对电机通电，根据所述电压平衡方程，对d轴施加电压，通过svpwm三相通电，计算定子电阻rs包括：
4.根据权利要求3所述的表贴式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，根据表达式vd＝rsid计算定子电阻rs包括：
5.根据权利要求1-2之一所述的表贴式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，根据所述电压平衡方程，对电机施加高频信号，通过傅里叶变换计算d轴电感ld和q轴电感lq包括：
6.根据权利要求5所述的表贴式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，根据表达式(14)得到电感ld和lq包括：
7.根据权利要求1-2之一所述的表贴式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，根据所述定子电阻rs、d轴电感ld和q轴电感lq的辨识结果，对电机施加适当电频率，计算转子磁链λf包括：
8.根据权利要求7所述的表贴式永磁同步电机参数辨识方法，其特征在于，根据式(20)计算转子磁链λf包括：
9.一种表贴式永磁同步电机参数辨识系统，其特征在于，包括：
