一种内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法技术

本发明专利技术公开了一种内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法，采用一维搜索在线优化法，定位最大转矩所对应电流角度的相邻区域内逐次进行搜索并实时进行优化，直至遴选出最优电流角度及电流指令；该方法不仅较大的提高了控制精度，而且实现了电机的最大转矩输出，充分发挥了电机的能力，避免了采用离线方法通过大量测试来获取电流参数，加快了开发周期，并提高了转矩控制精度及系统效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法，属于电机

技术介绍
随着能源与环保问题的日益突出，节能减排技术对于汽车技术的发展来说日益重要，传统的汽车动力平台向电动平台转换是历史发展的必然趋势。对于电动汽车，电机及其驱动系统是其核心部件，而电机控制技术则是这一技术革新中的关键技术。永磁电机具有高可靠性、高功率因数、高效率及高功率密度等特点。在汽车驱动应用中，要求永磁电机具有宽转速范围调速能力，电机既有低转速下的大转矩输出能力，在高速下又能具备一定的功率输出能力。现有控制方法控制精度不高，不能充分发挥永磁电机的能力。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法，包括以下步骤，步骤1，电流指令确定；根据需求转矩与实际转矩的差值，通过积分调节计算所需总电流Is；需求转矩即为转矩指令，所需总电流Is即为电流指令；步骤2，角度一维搜索；采用一维搜索法对电流指令进行电流角度搜索，初步选取候选电流角度；步骤3，电流幅值及角度在线优化；将电流指令及初步选取的候选电流角度代入转矩方程，计算候选角度所对应的实际转矩，对比并确定最大转矩，定位最大转矩所对应电流角度的相邻区域内逐步进行搜索，同时根据实际转矩与转矩指令的差值调节电流指令及电流角度并实时进行优化，直至遴选出最优的电流指令及电流角度；转矩方程为，Te=1.5p[ψfIssinθ+0.5(Ld-Lq)Is2sin2θ]]]>其中，Te为转矩，P为电机的极对数，ψf为电机的永磁体磁链，Ld、Lq分别为电机的d轴电感和q轴电感，θ为电流角度。步骤4，电流矢量确定；根据遴选出的最优电流指令及电流角度，计算出永磁电机的转子d轴电流Id和q轴电流Iq，Id为永磁电机的转子d轴电流指令，Iq为永磁电机的转子q轴电流指令。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术采用一维搜索在线优化法，定位最大转矩所对应电流角度的相邻区域内逐次进行搜索并实时进行优化，直至遴选出最优电流角度及电流指令；该方法不仅较大的提高了控制精度，而且实现了电机的最大转矩输出，充分发挥了电机的能力，避免了采用离线方法通过大量测试来获取电流参数，加快了开发周期，并提高了转矩控制精度及系统效率。附图说明图1为本专利技术的内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法结构图。图2为本专利技术的角度一维搜索在线优化的结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法，包括以下步骤：步骤1，电流指令确定。根据需求转矩与实际转矩的差值，通过积分调节计算所需总电流Is。需求转矩即为转矩指令，所需总电流Is即为电流指令。步骤2，角度一维搜索。采用一维搜索法对电流指令进行电流角度搜索，初步选取候选电流角度。步骤3，电流幅值及角度在线优化。将电流指令及初步选取的候选电流角度代入转矩方程，计算候选角度所对应的实际转矩，对比并确定最大转矩，定位最大转矩所对应电流角度的相邻区域内逐步进行搜索，同时根据实际转矩与转矩指令的差值调节电流指令及电流角度并实时进行优化，直至遴选出最优的电流指令及电流角度。转矩方程为，Te=1.5p[ψfIssinθ+0.5(Ld-Lq)Is2sin2θ]]]>其中，Te为转矩，P为电机的极对数，ψf为电机的永磁体磁链，Ld、Lq分别为电机的d轴电感和q轴电感，θ为电流角度。上述步骤2和3为统称为角度一维搜索在线优化，具体如图2所示，例如：在0-π/4电流角度内将区域分为6等分，确定区域内3个等分点θ1、θ2、θ3，根据转矩方程分别计算各等分点所对应的转矩Te1、Te2、Te3，对比并确定最大转矩TeMax所对应的电流角度等分点θopt，剔除最大转矩所对应电流角度的以外区域，确定最大转矩所对应电流角度的相邻区域[θopt-(θmax-θmin)/6,θopt+(θmax-θmin)/6]，θmax＝π/4，θmin＝0，逐步进行一
维搜索直至遴选出最优的电流指令及电流角度。步骤4，电流矢量确定。根据遴选出的最优电流指令及电流角度，计算出永磁电机的转子d轴电流Id和q轴电流Iq，Id永磁电机的转子d轴电流指令，Iq永磁电机的转子q轴电流指令。Iq和Id的计算公式为上述方法采用一维搜索在线优化法，剔除最大转矩所对应电流角度的以外区域，定位于最大转矩所对应电流角度的相邻区域内逐次进行搜索并实时进行优化，直至遴选出最优电流角度及电流指令；该方法不仅较大的提高了控制精度，而且实现了电机的最大转矩输出，充分发挥了电机的能力，避免了采用离线方法通过大量测试来获取电流参数，加快了开发周期，并提高了转矩控制精度及系统效率。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，电流指令确定；根据需求转矩与实际转矩的差值，通过积分调节计算所需总电流Is；需求转矩即为转矩指令，所需总电流Is即为电流指令；步骤2，角度一维搜索；采用一维搜索法对电流指令进行电流角度搜索，初步选取候选电流角度；步骤3，电流幅值及角度在线优化；将电流指令及初步选取的候选电流角度代入转矩方程，计算候选角度所对应的实际转矩，对比并确定最大转矩，剔除最大转矩所对应电流角度的以外区域，定位于最大转矩所对应电流角度的相邻区域内逐步进行搜索，同时根据实际转矩与转矩指令的差值调节电流指令及电流角度并实时进行优化，直至遴选出最优的电流指令及电流角度；步骤4，电流矢量确定；根据遴选出的最优电流指令及电流角度，计算出永磁电机的转子d轴电流Id和q轴电流Iq，Id永磁电机的转子d轴电流指令，Iq永磁电机的转子q轴电流指令。

【技术特征摘要】
1.一种内嵌式永磁电机的最大转矩控制方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，电流指令确定；根据需求转矩与实际转矩的差值，通过积分调节计算所需总电流Is；需求转矩即为转矩指令，所需总电流Is即为电流指令；步骤2，角度一维搜索；采用一维搜索法对电流指令进行电流角度搜索，初步选取候选电流角度；步骤3，电流幅值及角度在线优化；将电流指令及初步选取的候选电流角度代入转矩方程，计算候选角度所对应的实际转矩，对比并确定最大转矩，剔除最大转矩所对应电流角度的以外区域，定位于最大转矩所对应电流角度的相邻区域内逐步进行搜索，同时根据实际转矩与转矩指令的差值调节电流指令及电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄璇，张臻，陶冬生，高晓杰，牛敬彬，
申请(专利权)人：澳特卡新能源科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32