永磁同步电机磁极位置的校正方法、系统、介质及设备技术方案

本申请公开了一种永磁同步电机磁极位置的校正方法、系统、介质及设备，该方法包括：在目标永磁同步电机的当前运算周期下，获取目标永磁同步电机的反电动势直轴分量和反电动势交轴分量；将反电动势直轴分量和反电动势交轴分量的比值设定为目标值，并对目标值进行滤波，得到目标滤波值；当目标值满足第一预设条件时，则确定目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值；当目标值和目标滤波值满足第二预设条件时，则确定目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值；利用第一补偿值和第二补偿值对目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置进行校正，通过该方法可以提高目标永磁同步电机磁极位置的准确度。

Method, System, Medium and Equipment for Pole Position Correction of Permanent Magnet Synchronous Motor

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机磁极位置的校正方法、系统、介质及设备
本专利技术涉及控制系统
，特别涉及一种永磁同步电机磁极位置的校正方法、系统、介质及设备。
技术介绍
在现有的永磁同步电机控制策略中，一般都需要准确的转子磁极位置信息，如果永磁同步电机转子的磁极位置出现了偏差，可能会使永磁同步电机的带载能力变差、动态性能和稳态精度变差，也会影响永磁同步电机的整体运行效率。在现有技术当中，一般是利用永磁同步电机在两相旋转坐标系下的直轴电压平衡方程中所包含的位置偏差信息，来对永磁同步电机的磁极位置进行校正，但是，这种方法会受到永磁同步电机在运转过程中电路参数、电流采样以及电压采样等误差值的影响，由此会使得永磁同步电机磁极位置的计算误差较大。所以，如何提高永磁同步电机磁极位置的准确度，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种永磁同步电机磁极位置的校正方法、系统、介质及设备，以提高永磁同步电机磁极位置的准确度。其具体方案如下：一种永磁同步电机磁极位置的校正方法，包括：在目标永磁同步电机的当前运算周期下，获取所述目标永磁同步电机的反电动势在目标坐标系下的反电动势直轴分量和反电动势交轴分量；其中，所述目标坐标系为以校正前已知磁极N极位置方向为所述目标永磁同步电机的直轴的坐标系；将所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量的比值设定为目标值，并对所述目标值进行滤波，得到目标滤波值；其中，所述目标值为目标角度的正切值，所述目标角度为所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置与实际磁极位置的差值；当所述目标值满足第一预设条件时，则基于斜坡补偿方法，根据所述目标值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值；当所述目标值和所述目标滤波值满足第二预设条件时，则基于比例积分反馈算法，根据所述目标值和所述目标滤波值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值；利用所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值和所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值对所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置进行校正，得到所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的磁极位置。优选的，所述获取所述目标永磁同步电机的反电动势在目标坐标系下的反电动势直轴分量和反电动势交轴分量的过程，包括：获取所述目标永磁同步电机的直流电压、三相电流以及运转速度；根据所述直流电压、所述目标永磁同步电机的电压控制量以及所述运转速度确定所述目标永磁同步电机在当前运算周期下所述目标永磁同步电机在所述目标坐标系中的电压直轴分量和电压交轴分量；根据所述三相电流确定所述目标永磁同步电机在当前运算周期下所述目标永磁同步电机在所述目标坐标系中的电流直轴分量和电流交轴分量；根据所述电压直轴分量、所述电压交轴分量、所述电流直轴分量、所述电流交轴分量、所述运转速度确定所述目标永磁同步电机的反电动势在所述目标坐标系下的所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量。优选的，所述根据所述目标值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值的过程，包括：根据所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量确定所述目标角度在所述目标坐标系中的目标象限；设定所述第一补偿值的误差范围，并根据所述误差范围、所述目标象限和所述目标值确定所述目标永磁同步电机所属的目标扇区；将所述目标扇区输入至第一目标模型，输出得到所述第一补偿值的目标临时值；其中，所述第一目标模型的表达式为：式中，θcomp1_obj1为所述第一补偿值的目标临时值，Z为所述目标扇区，Rmax为所述误差范围，M为每个象限的扇区个数；根据所述第一补偿值的目标临时值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值。优选的，所述根据所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量确定所述目标角度在所述目标坐标系中的目标象限的过程，包括：若所述反电动势直轴分量大于零且所述反电动势交轴分量大于零，则判定所述目标角度在所述目标坐标系的第一象限；若所述反电动势直轴分量大于零且所述反电动势交轴分量小于零，则判定所述目标角度在所述目标坐标系的第二象限；若所述反电动势直轴分量小于零且所述反电动势交轴分量小于零，则判定所述目标角度在所述目标坐标系的第三象限；若所述反电动势直轴分量小于零且所述反电动势交轴分量大于零，则判定所述目标角度在所述目标坐标系的第四象限。优选的，所述基于比例积分反馈算法，根据所述目标值和所述目标滤波值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值的过程，包括：基于所述比例积分反馈算法创建第二目标模型，并将所述目标值和所述目标滤波值至输入至所述第二目标模型，输出得到所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的所述第二补偿值；其中，所述第二目标模型的表达式为：式中，θ′comp_acc为所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的积分变量，θcomp_acc为所述目标永磁同步电机在前一个运算周期下的积分变量，ki为积分系数，kp为可调比例系数，为所述反电动势直轴分量，为所述反电动势交轴分量，Ts为所述目标永磁同步电机的相邻两个运算周期的时间间隔，θcomp2为所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值。优选的，所述利用所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值和所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值对所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置进行校正，得到所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的磁极位置的过程，包括：将所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值和所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值相加，得到目标补偿值；判断所述目标补偿值和所述目标滤波值是否满足第三预设条件；若是，则将所述目标补偿值加上预设静态补偿值，得到所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的静态补偿值，将所述静态补偿值存储至非易失性存储器中，并将所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的动态补偿值设置为零；若否，则将所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的静态补偿值设置为预设静态补偿值，并将所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的动态补偿值设置为所述目标补偿值；将所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置、所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的静态补偿值和所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的动态补偿值相加，得到所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的磁极位置。相应的，本专利技术还公开了一种永磁同步电机磁极位置的校正系统，包括：分量获取模块，用于在目标永磁同步电机的当前运算周期下，获取所述目标永磁同步电机的反电动势在目标坐标系下的反电动势直轴分量和反电动势交轴分量；其中，所述目标坐标系为以校正前已知磁极N极位置方向为所述目标永磁同步电机的直轴的坐标系；角度设定模块，用于将所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量的比值设定为目标值，并对所述目标值进行滤波，得到目标滤波值；其中，所述目标值为目标角度的正切值，所述目标角度为所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置与实际磁极位置的差值；第一确定模块，用于当所述目标值满足第一预设条件时，则基于斜坡补偿方法，根据所述目标值确定所述目标永磁同步电机的磁极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机磁极位置的校正方法，其特征在于，包括：在目标永磁同步电机的当前运算周期下，获取所述目标永磁同步电机的反电动势在目标坐标系下的反电动势直轴分量和反电动势交轴分量；其中，所述目标坐标系为以校正前已知磁极N极位置方向为所述目标永磁同步电机的直轴的坐标系；将所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量的比值设定为目标值，并对所述目标值进行滤波，得到目标滤波值；其中，所述目标值为目标角度的正切值，所述目标角度为所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置与实际磁极位置的差值；当所述目标值满足第一预设条件时，则基于斜坡补偿方法，根据所述目标值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值；当所述目标值和所述目标滤波值满足第二预设条件时，则基于比例积分反馈算法，根据所述目标值和所述目标滤波值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值；利用所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值和所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值对所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置进行校正，得到所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的磁极位置。...

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机磁极位置的校正方法，其特征在于，包括：在目标永磁同步电机的当前运算周期下，获取所述目标永磁同步电机的反电动势在目标坐标系下的反电动势直轴分量和反电动势交轴分量；其中，所述目标坐标系为以校正前已知磁极N极位置方向为所述目标永磁同步电机的直轴的坐标系；将所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量的比值设定为目标值，并对所述目标值进行滤波，得到目标滤波值；其中，所述目标值为目标角度的正切值，所述目标角度为所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置与实际磁极位置的差值；当所述目标值满足第一预设条件时，则基于斜坡补偿方法，根据所述目标值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值；当所述目标值和所述目标滤波值满足第二预设条件时，则基于比例积分反馈算法，根据所述目标值和所述目标滤波值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值；利用所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值和所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值对所述目标永磁同步电机在校正之前的磁极位置进行校正，得到所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的磁极位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标永磁同步电机的反电动势在目标坐标系下的反电动势直轴分量和反电动势交轴分量的过程，包括：获取所述目标永磁同步电机的直流电压、三相电流以及运转速度；根据所述直流电压、所述目标永磁同步电机的电压控制量以及所述运转速度确定所述目标永磁同步电机在当前运算周期下所述目标永磁同步电机在所述目标坐标系中的电压直轴分量和电压交轴分量；根据所述三相电流确定所述目标永磁同步电机在当前运算周期下所述目标永磁同步电机在所述目标坐标系中的电流直轴分量和电流交轴分量；根据所述电压直轴分量、所述电压交轴分量、所述电流直轴分量、所述电流交轴分量、所述运转速度确定所述目标永磁同步电机的反电动势在所述目标坐标系下的所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值的过程，包括：根据所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量确定所述目标角度在所述目标坐标系中的目标象限；设定所述第一补偿值的误差范围，并根据所述误差范围、所述目标象限和所述目标值确定所述目标永磁同步电机所属的目标扇区；将所述目标扇区输入至第一目标模型，输出得到所述第一补偿值的目标临时值；其中，所述第一目标模型的表达式为：式中，θcomp1_obj1为所述第一补偿值的目标临时值，Z为所述目标扇区，Rmax为所述误差范围，M为每个象限的扇区个数；根据所述第一补偿值的目标临时值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第一补偿值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述反电动势直轴分量和所述反电动势交轴分量确定所述目标角度在所述目标坐标系中的目标象限的过程，包括：若所述反电动势直轴分量大于零且所述反电动势交轴分量大于零，则判定所述目标角度在所述目标坐标系的第一象限；若所述反电动势直轴分量大于零且所述反电动势交轴分量小于零，则判定所述目标角度在所述目标坐标系的第二象限；若所述反电动势直轴分量小于零且所述反电动势交轴分量小于零，则判定所述目标角度在所述目标坐标系的第三象限；若所述反电动势直轴分量小于零且所述反电动势交轴分量大于零，则判定所述目标角度在所述目标坐标系的第四象限。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于比例积分反馈算法，根据所述目标值和所述目标滤波值确定所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的第二补偿值的过程，包括：基于所述比例积分反馈算法创建第二目标模型，并将所述目标值和所述目标滤波值至输入至所述第二目标模型，输出得到所述目标永磁同步电机的磁极位置在当前运算周期下的所述第二补偿值；其中，所述第二目标模型的表达式为：式中，θ′comp_acc为所述目标永磁同步电机在当前运算周期下的积分变量，θcomp_acc为所述目标永磁同步电机在前一个运算周期下的积分变量，ki为积分系数，kp为可调比例系数，为所述反电动势直轴分量，为所述反电动势交轴分量，Ts为所述目标永磁同步电机的相邻两个运算周期的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈召源，童维勇，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电动汽车驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44