一种基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法技术

本发明专利技术提供了一种基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法。包括：一：在matlab软件里面进行永磁电机的建模，同时设定永磁电机的极对数、转子磁链、定子电阻、电感地图。二：确定永磁电机的相电压峰值的最大值限制，并确定电压矢量幅值的最大值限制。三：设定转速数组、转矩数组、电流矢量幅值数组和电流矢量角度数组。四：按照转速数组中预设的多个转速、电流矢量幅值数组中预设的多个电流矢量幅值，以及电流矢量角度数组中预设的多个电流矢量角度，进行三层循环。五：根据每对转速与转矩对应的定子电流的d轴分量和q轴分量，生成基于永磁电机参数表的电流idiq表。获取简单便捷，周期短，且准确度较高，实用性较强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法
本专利技术涉及永磁电机
，特别是涉及一种基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法。
技术介绍
永磁电机效率高、功率密度大，是电动汽车上的主流驱动电机。针对现有新能源汽车或混动汽车上安装的永磁电机，在电机控制器进行转矩控制时，通过调节电流环idiq指令来产生不同转矩。现有主流方案是，根据实际转速值和转矩命令值进行查表，来获取电流环的idiq命令值，从而来快速精准控制永磁电机的实际转矩。因此idiq表的准确性直接影响了永磁电机的转矩输出能力，如转矩准确性、最大转矩输出，甚至可能影响电机控制器正常工作，如电机控制器占空比饱和，严重情况下可影响系统稳定运行。现有idiq表的生成方法通常是做实验实测，以测试电机输出的转矩大小为评判标准，周期长，效率低，标准不统一，准确度低，不能够充分利用电机性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法，充分考虑电机自身特征，获取简单便捷，周期短，且准确度较高，实用性较强。具体地，本专利技术提供了一种基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法，包括如下步骤：步骤一：在matlab软件里面进行永磁电机的建模，同时设定所述永磁电机的极对数、转子磁链、定子电阻、电感地图；且所述永磁电机的定向为磁极定向，电流参考正方向以流入所述永磁电机为正，以及在每个步骤中的坐标变换按照等幅值变换进行；步骤二：确定所述永磁电机的相电压峰值的最大值限制，并根据所述相电压峰值的最大值限制确定电压矢量幅值的最大值限制；步骤三：设定转速数组、转矩数组、电流矢量幅值数组和电流矢量角度数组；步骤四：按照所述转速数组中预设的多个转速、所述电流矢量幅值数组中预设的多个电流矢量幅值，以及所述电流矢量角度数组中预设的多个电流矢量角度，进行三层循环；且所述三层循环包括：第一层循环：根据预设的多个转速设定当前转速，根据所述当前转速和所述极对数获取所述转子的当前电角速度；第二层循环：根据预设的多个电流矢量幅值设定当前电流矢量幅值；第三层循环：根据预设的多个电流矢量角度设定当前电流矢量角度；且根据所述当前电流矢量幅值和所述当前电流矢量角度，获取相应的定子电流的d轴分量和q轴分量；根据所述d轴分量和所述q轴分量从所述电感地图中获取d轴电感和q轴电感；根据所述d轴分量、所述q轴分量、所述d轴电感、所述q轴电感、所述定子电阻、所述当前电角速度和所述转子磁链，获取当前电压矢量幅值；比较所述当前电压矢量幅值是否超过所述电压矢量幅值的最大值限制；若所述当前电压矢量幅值未超过所述相电压峰值的最大值限制，获取所述当前电流矢量角度下的输出的转矩；否则输出的转矩为空；以及，当所述第三层循环完成之后，输出的最大的转矩以及与其相对应的电流矢量角度分别为所述永磁电机在所述当前转速和所述当前电流矢量幅值下的最优电流矢量角度和最大转矩输出；当所述第二层循环完成之后，得到在所述当前转速下，不同的所述电流矢量幅值与其相对应的最大转矩输出和最优电流矢量角度；且根据所述转矩数组中预设的多个需求转矩，获取在所述当前转速下，与每个所述需求转矩相对应的所述电流矢量幅值和最优电流矢量角度，进一步获取相应的定子电流的d轴分量和q轴分量；当所述第一层循环完成之后，得到每对转速与转矩对应的定子电流的d轴分量和q轴分量；步骤五：根据每对转速与转矩对应的定子电流的d轴分量和q轴分量，生成基于永磁电机参数表的电流idiq表。进一步地，当所述第二层循环完成之后，得到在所述当前转速下，不同的所述电流矢量幅值与其相对应的最大转矩输出和最优电流矢量角度；且根据所述转矩数组中预设的多个需求转矩，获取在所述当前转速下，与每个所述需求转矩相对应的所述电流矢量幅值和最优电流矢量角度，进一步获取相应的定子电流的d轴分量和q轴分量；具体包括：当所述第二层循环完成之后，得到在所述当前转速下，不同的所述电流矢量幅值与其相对应的最大转矩输出和最优电流矢量角度；根据多个所述需求转矩采用插值法插值多个所述最大转矩输出，以获取该需求转矩相对应的所述电流矢量幅值和最优电流矢量角度；且若所述需求转矩大于多个所述最大转矩输出的最大时，确定该需求转矩相对应的所述电流矢量幅值和最优电流矢量角度分别为，最大的所述最大转矩输出相对应的所述电流矢量幅值和最优电流矢量角度；根据与每个所述需求转矩相对应的所述电流矢量幅值和最优电流矢量角度，获取与该需求转矩相应的定子电流的d轴分量和q轴分量。进一步地，所述相电压峰值的最大值限制为：Udc为所述永磁电机的控制器直流侧电压；kvolt为所述控制器最大输出电压系数，其取值一般在0.8至0.9之间；所述电压矢量幅值的最大值限制为：uvec_amp＝uphase_pk。进一步地，预设的每个所述电流矢量幅值小于或等于电流矢量幅值的最大值限制。进一步地，所述d轴分量和所述q轴分量与相应的所述电流矢量幅值和所述电流矢量角度之间的关系为：id＝Is_ampcosθs，iq＝Is_ampsinθs。进一步地，所述当前电压矢量幅值为：us_amp＝sqrt(usd2+usq2)；且进一步地，所述当前电流矢量角度下的输出的转矩为：进一步地，所述当前电角速度为：进一步地，所述电流矢量角度的取值范围为90°至270°。本专利技术基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法，利用matlab，充分考虑电机自身特征，如电机参数，自动生成电流idiq表。获取简单便捷，周期短，且准确度较高，实用性较强。自动生成表格后，还可做实验验证微调一下。绝大多数情况下，在电机参数很准确的情况下，自动生成的表格可以直接使用。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法，可包括如下步骤：步骤一：在matlab软件里面进行永磁电机的建模，同时设定永磁电机的极对数、转子磁链、定子电阻、电感地图。且永磁电机的定向为磁极定向，电流参考正方向以流入永磁电机为正，以及在每个步骤中的坐标变换按照等幅值变换进行。步骤二：确定永磁电机的相电压峰值的最大值限制，并根据相电压峰值的最大值限制确定电压矢量幅值的最大值限制。电机控制器的三相交流电压输出能力受到直流电压(电池电压)以及调制方式限制，采用svpwm调制方式，可以将直流电压利用率提高到1。但是对于控制来说，需要留有一定的电压裕量，因此需要确定永磁电机的相电压峰值的最大值限制。具体地，相电压峰值的最大值限制为：Udc为永磁电机的控制器直流侧电压。kvolt为控制器最大输出电压系数，其取值一般在0.8至0.9之间。电压矢量幅值的最大值限制为：uvec_amp＝uphase_pk。步骤三：设定转速数组、转矩数组、电流矢量幅值数组和电流矢量角度数组。预设的每个电流矢量幅值小于或等于电流矢量幅值的最大值限制。因为采用等幅值变换，则电流矢量幅值的最大值限制等于相电流的峰值的最大值限制。电机控制器最大电流输出能力一般受到其硬件系统限制，如IGBT额定电流、电流信号采样回路、以及电机控制器温升限制，必须将电机控制器三相电流有效值进行限制，因此需要设定定子相电流的峰值的最大值限制。电流矢量角度的取值范围为90°至270°。步骤四：按照转速数组中预设的多个转速、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在matlab软件里面进行永磁电机的建模，同时设定所述永磁电机的极对数、转子磁链、定子电阻、电感地图；且所述永磁电机的定向为磁极定向，电流参考正方向以流入所述永磁电机为正，以及在每个步骤中的坐标变换按照等幅值变换进行；步骤二：确定所述永磁电机的相电压峰值的最大值限制，并根据所述相电压峰值的最大值限制确定电压矢量幅值的最大值限制；步骤三：设定转速数组、转矩数组、电流矢量幅值数组和电流矢量角度数组；步骤四：按照所述转速数组中预设的多个转速、所述电流矢量幅值数组中预设的多个电流矢量幅值，以及所述电流矢量角度数组中预设的多个电流矢量角度，进行三层循环；且所述三层循环包括：第一层循环：根据预设的多个转速设定当前转速，根据所述当前转速和所述极对数获取所述转子的当前电角速度；第二层循环：根据预设的多个电流矢量幅值设定当前电流矢量幅值；第三层循环：根据预设的多个电流矢量角度设定当前电流矢量角度；且根据所述当前电流矢量幅值和所述当前电流矢量角度，获取相应的定子电流的d轴分量和q轴分量；根据所述d轴分量和所述q轴分量从所述电感地图中获取d轴电感和q轴电感；根据所述d轴分量、所述q轴分量、所述d轴电感、所述q轴电感、所述定子电阻、所述当前电角速度和所述转子磁链，获取当前电压矢量幅值；比较所述当前电压矢量幅值是否超过所述电压矢量幅值的最大值限制；若所述当前电压矢量幅值未超过所述相电压峰值的最大值限制，获取所述当前电流矢量角度下的输出的转矩；否则输出的转矩为空；以及，当所述第三层循环完成之后，输出的最大的转矩以及与其相对应的电流矢量角度分别为所述永磁电机在所述当前转速和所述当前电流矢量幅值下的最优电流矢量角度和最大转矩输出；当所述第二层循环完成之后，得到在所述当前转速下，不同的所述电流矢量幅值与其相对应的最大转矩输出和最优电流矢量角度；且根据所述转矩数组中预设的多个需求转矩，获取在所述当前转速下，与每个所述需求转矩相对应的所述电流矢量幅值和最优电流矢量角度，进一步获取相应的定子电流的d轴分量和q轴分量；当所述第一层循环完成之后，得到每对转速与转矩对应的定子电流的d轴分量和q轴分量；步骤五：根据每对转速与转矩对应的定子电流的d轴分量和q轴分量，生成基于永磁电机参数表的电流idiq表。...

【技术特征摘要】
1.一种基于永磁电机参数表的电流idiq表的自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在matlab软件里面进行永磁电机的建模，同时设定所述永磁电机的极对数、转子磁链、定子电阻、电感地图；且所述永磁电机的定向为磁极定向，电流参考正方向以流入所述永磁电机为正，以及在每个步骤中的坐标变换按照等幅值变换进行；步骤二：确定所述永磁电机的相电压峰值的最大值限制，并根据所述相电压峰值的最大值限制确定电压矢量幅值的最大值限制；步骤三：设定转速数组、转矩数组、电流矢量幅值数组和电流矢量角度数组；步骤四：按照所述转速数组中预设的多个转速、所述电流矢量幅值数组中预设的多个电流矢量幅值，以及所述电流矢量角度数组中预设的多个电流矢量角度，进行三层循环；且所述三层循环包括：第一层循环：根据预设的多个转速设定当前转速，根据所述当前转速和所述极对数获取所述转子的当前电角速度；第二层循环：根据预设的多个电流矢量幅值设定当前电流矢量幅值；第三层循环：根据预设的多个电流矢量角度设定当前电流矢量角度；且根据所述当前电流矢量幅值和所述当前电流矢量角度，获取相应的定子电流的d轴分量和q轴分量；根据所述d轴分量和所述q轴分量从所述电感地图中获取d轴电感和q轴电感；根据所述d轴分量、所述q轴分量、所述d轴电感、所述q轴电感、所述定子电阻、所述当前电角速度和所述转子磁链，获取当前电压矢量幅值；比较所述当前电压矢量幅值是否超过所述电压矢量幅值的最大值限制；若所述当前电压矢量幅值未超过所述相电压峰值的最大值限制，获取所述当前电流矢量角度下的输出的转矩；否则输出的转矩为空；以及，当所述第三层循环完成之后，输出的最大的转矩以及与其相对应的电流矢量角度分别为所述永磁电机在所述当前转速和所述当前电流矢量幅值下的最优电流矢量角度和最大转矩输出；当所述第二层循环完成之后，得到在所述当前转速下，不同的所述电流矢量幅值与其相对应的最大转矩输出和最优电流矢量角度；且根据所述转矩数组中预设的多个需求转矩，获取在所述当前转速下，与每个所述需求转矩相对应的所述电流矢量幅值和最优电流矢量角度，进一步获取相应的定子电流的d轴分量和q轴分量；当所述第一层循环完成之后，得到每对转速与转矩对应的定子电流的d轴分量和q轴分量；步骤五：根据每对转速与转矩对应的定子电流的d轴分量和q轴分量，生成基于永磁电机参数表的电流idiq表。2.根据权利要求1所述的基于永磁电机参数表的电流idiq表...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇，王六闰，杨啸风，孟路朋，
申请(专利权)人：浙江台运汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33