永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质。该方法包括：获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。本发明专利技术实施例的技术方案，以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。

Speed control method, device, computer equipment and medium of permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质
本专利技术实施例涉及电气控制
，尤其涉及一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质。
技术介绍
永磁同步电机因其结构紧凑、性能可靠而在风力发电、电动汽车、船舶驱动等领域得到了广泛的应用。对永磁同步电机的矢量调速通常需要检测或估计转子位置来控制电压、电流和转速。传统的方法是安装机械传感器，获得转子位置和速度信息作为反馈量以形成闭环控制。但是，高精度的机械位置传感器会增加硬件成本以及后期的维护成本，也会降低整个永磁同步电机的矢量调速系统的可靠性。基于传统方法的基础上，基于无速度传感器控制永磁同步电机的速度，即在不增加硬件成本的前提下采用合适的估算方法估计出转子位置和速度，目前的方法有：一种是基于电机理想模型的开环计算方法，采用的是基于电机数学模型的开环算法，如直接计算法、基于电感变化的估算法以及反电动势积分法等，尽管计算过程简单，但对电机参数有很强的依赖性，当参数变化或系统处于动态变化时，将影响对永磁同步电机速度估计结果的准确性。第二种是基于各种观测器模型的闭环算法，例如有扩展卡尔曼滤波器、滑模观测器、模型参考自适应算法、基于反电势锁相环算法以及其它自适应算法，但各种算法都有不同的局限性，加之其它干扰因素，并不能精确地估算转子速度和位置。第三种是高频注入辨识算法，在电机低速甚至零速工况下，注入高频激磁信号获得转子位置信息，如果滤波器选取得当，可以取得较好的辨识效果，但其运算复杂且滤波易造成永磁同步电机的矢量调速系统运行滞后，同时导致高频转矩脉动且不适合高速运行。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质，以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种永磁同步电机速度控制方法，该方法包括：获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。可选的，获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，包括：基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到所述电压模型磁链；以及，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到所述电流模型磁链。可选的，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电流和电压确定电压模型反电动势，还包括：基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流确定在旋转坐标系下的电压方程；将所述旋转坐标系下的所述电压方程转换为所述静止坐标系下的电压方程；根据所述静止坐标系下的所述电压方程确定与所述静止坐标系下的所述电压方程对应的电压模型反电动势。可选的，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，包括：基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流建立电流模型的磁链方程，并根据所述磁链方程和转速确定所述旋转坐标系下的电流模型反电动势。可选的，基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压，包括：根据所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构建补偿电压观测器，并通过对所述补偿电压观测器进行PI调节得到所述静止坐标系下的电压模型补偿电压。可选的，基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链，包括：基于所述电压模型补偿电压修正在所述静止坐标系下的所述电压模型反电动势；根据修正后的所述电压模型反电动势确定所述修正后的电压模型磁链。可选的，根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度，包括：基于在所述旋转坐标系下的所述电压方程建立电压观测器，并根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定与所述电压观测器的映射关系；根据所述映射关系确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种永磁同步电机速度控制装置，该装置包括：补偿电压确定模块，用于获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；修正磁链模块，用于基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；速度控制模块，用于根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储多个程序，当所述多个程序中的至少一个被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术第一方面实施例所提供的一种永磁同步电机速度控制方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面实施例所提供的一种永磁同步电机速度控制方法。本专利技术实施例的技术方案，通过获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。解决了现有技术中对永磁同步电机的参数选取以及运行要求依懒性强且无法精确估算转子速度和位置的问题。以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的一种永磁同步电机速度控制方法的流程图；图2是本专利技术实施例二提供的一种永磁同步电机速度控制方法的流程图；图3是本专利技术实施例三提供的一种永磁同步电机速度控制方法的控制流程图；图4是本专利技术实施例四提供的一种永磁同步电机速度控制装置的结构图；图5是本专利技术实施例五提供的一种计算机设备的硬件结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机速度控制方法，其特征在于，包括：/n获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；/n基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；/n根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机速度控制方法，其特征在于，包括：
获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；
基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；
根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，包括：
基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到所述电压模型磁链；以及，
基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到所述电流模型磁链。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电流和电压确定电压模型反电动势，还包括：
基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流确定在旋转坐标系下的电压方程；
将所述旋转坐标系下的所述电压方程转换为所述静止坐标系下的电压方程；
根据所述静止坐标系下的所述电压方程确定与所述静止坐标系下的所述电压方程对应的电压模型反电动势。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，包括：
基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流建立电流模型的磁链方程，并根据所述磁链方程和转速确定旋转坐标系下的电流模型反电动势。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压，包括：
根据所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构建补偿电压观测器，并通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英范，王辉，于安博，霍炯，冯孝伟，
申请(专利权)人：合肥阳光电动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34