基于反电动势的最大转矩电流比控制方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于反电动势的最大转矩电流比控制方法、装置，其中的方法包括：构建目标关系，所述目标关系表征了电机处于最大转矩电流比时，所述电机的ABC三相的反电动势与电流的关系；获取目标电机的反电动势；根据所述目标电机的反电动势以及所述目标关系，确定所述目标电机的电流。本发明专利技术通过分析目标电机的反电动势，计算出目标电机的最优电流，优化目标电机的最大输出转矩，以实现对目标电机的最大转矩电流比的控制，控制方法简单，对MCU的性能要求不高，能够使目标电机输出的效率达到最高。最高。最高。

【技术实现步骤摘要】
基于反电动势的最大转矩电流比控制方法、装置


[0001]本专利技术涉及电机控制领域，尤其涉及一种基于反电动势的最大转矩电流比控制方法、装置。

技术介绍

[0002]永磁同步电机(PermanentMagnet Synchronous Motor，简称PMSM)，由定子、转子和端盖等部件构成，定子由叠片叠压而成以减少电动机运行时产生的铁耗，其中装有三相交流绕组，称作电枢，转子上装有永磁体，为电机提供励磁，永磁同步电机凭借其结构紧凑、传动效率高、功率密度大等优点，在汽车、航空航天、工业等领域得到广泛应用。
[0003]现有技术中，对于PMSM的控制方法有六段式控制与矢量控制，六段式控制方法实现较为简单，但不能精确控制电机位置，且由于电机定子中电流为方波，使得电机震动明显；矢量控制可以对电机进行较好的位置控制，电机定子中的电流为正弦波，但此方法在控制BEMF为梯形波的永磁同步电机时，电机输出的效率往往不能达到最高，且控制较为复杂，对MCU性能要求较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于反电动势的最大转矩电流比控制方法、装置，以解决电机输出效率不高、控制复杂的问题。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于反电动势的最大转矩电流比控制方法，包括：
[0006]构建目标关系，所述目标关系表征了电机处于最大转矩电流比时，所述电机的ABC三相的反电动势与电流的关系；
[0007]获取目标电机的反电动势；
[0008]根据所述目标电机的反电动势以及所述目标关系，确定所述目标电机的电流。
[0009]可选的，构建目标关系，包括：
[0010]确定第一关系与第二关系，所述第一关系表征了所述ABC三相的反电动势的k次谐波的幅值、电机转子电角度以及所述反电动势之间的关系；所述第二关系表征了所述ABC三相的电流的k次谐波的幅值、电机转子电角度以及所述电流之间的关系；
[0011]根据所述第一关系和所述第二关系，确定所述电机的平均输出转矩与所述电流的k次谐波的幅值以及所述反电动势的k次谐波的幅值之间的第三关系；
[0012]根据所述第二关系，确定第四关系，所述第四关系表征了所述电流的有效值与所述电流的k次谐波的幅值之间的关系；
[0013]根据所述第三关系以及所述第四关系，确定所述目标关系。
[0014]可选的，所述第一关系表征为：
[0015][0016][0017][0018]所述第二关系表征为：
[0019][0020][0021][0022]其中，
[0023]E
a
(θ)、E
b
(θ)、E
c
(θ)表示所述ABC三相的反电动势；
[0024]E
k
表示所述反向电动势的k次谐波的幅值；
[0025]I
a
(θ)、I
b
(θ)、I
c
(θ)表示所述ABC三相的电流；
[0026]I
k
表示所述电流的k次谐波的幅值；
[0027]θp表示所述电流与所述反电动势的相角；
[0028]θ表示所述电机转子电角度。
[0029]可选的，当所述相角为零时，所述第三关系表征为：
[0030][0031]当所述ABC三相的电流的有效值相同时，所述第四关系表征为：
[0032][0033]其中，
[0034]T
ave
表征了所述平均输出转矩；
[0035]w
m
表征了所述电机的转速；
[0036]I
rms
表征了所述电流的有效值。
[0037]可选的，根据所述第三关系以及所述第四关系，确定所述目标关系，包括：
[0038]利用拉格朗日乘数法，以所述电机的总电流值为常数为约束条件，根据所述第三关系以及所述第四关系，求解所述转矩电流比的最大值，得到所述目标关系。
[0039]可选的，所述目标关系表征为：
[0040][0041][0042][0043][0044]其中，
[0045]γ表示拉格朗日乘数；
[0046]C表示所述电机的总电流值。
[0047]可选的，所述方法还包括：
[0048]根据所述目标电机的电流，控制所述目标电机。
[0049]可选的，所述电机包括以下至少之一：
[0050]表贴式永磁同步电机、内嵌式永磁同步电机、开关磁阻电机。
[0051]根据本专利技术的第二方面，提供了一种基于反电动势的最大转矩电流比控制装置，包括：
[0052]关系构建模块，用于构建目标关系，所述目标关系表征了电机处于最大转矩电流比时，所述电机的ABC三相的反电动势与电流的关系；
[0053]数据获取模块，用于获取目标电机的反电动势；
[0054]电流确定模块，用于根据所述目标电机的反电动势以及所述目标关系，确定所述目标电机的电流。
[0055]根据本专利技术的第三方面，提供了一种电机控制系统，包括控制模块、电机，所述控制模块连接所述电机，所述控制模块用于实现本专利技术第一方面及其可选方案所述的基于反电动势的最大转矩电流比控制方法。
[0056]根据本专利技术的第四方面，提供了一种电子设备，包括处理器与存储器，
[0057]所述存储器，用于存储代码和相关数据；
[0058]所述处理器，用于执行所述存储器中的代码用以实现本专利技术第一方面及其可选方案所述的基于反电动势的最大转矩电流比控制方法。
[0059]根据本专利技术的第五方面，提供了一种存储介质，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及其可选方案所述的基于反电动势的最大转矩电流比控制方法。
[0060]本专利技术提供的基于反电动势的最大转矩电流比控制方法、装置，构建了反电动势与最优电流的关系，进而在对电机进行控制时，通过分析目标电机的反电动势，计算出目标电机的最优电流，优化目标电机的最大输出转矩，以实现对目标电机的最大转矩电流比的控制；相比于部分方案中的矢量控制，本专利技术控制方法简单，对MCU的性能要求不高，能够使目标电机输出的效率达到最高；同时，相比于六段式控制方法，能够对目标电机的位置进行精确地控制。
附图说明
[0061]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0062]图1是本专利技术一实施例中基于反电动势的最大转矩电流比控制方法的流程示意图一；
[0063]图2是本专利技术一实施例中步骤S101的流程示意图；
[0064]图3是本专利技术一实施例中步骤S1014的流程示意图；
[0065]图4是本专利技术一实施例中基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于反电动势的最大转矩电流比控制方法，其特征在于，包括：构建目标关系，所述目标关系表征了电机处于最大转矩电流比时，所述电机的ABC三相的反电动势与电流的关系；获取目标电机的反电动势；根据所述目标电机的反电动势以及所述目标关系，确定所述目标电机的电流。2.根据权利要求1所述的基于反电动势的最大转矩电流比控制方法，其特征在于，构建目标关系，包括：确定第一关系与第二关系，所述第一关系表征了所述ABC三相的反电动势的k次谐波的幅值、电机转子电角度以及所述反电动势之间的关系；所述第二关系表征了所述ABC三相的电流的k次谐波的幅值、电机转子电角度以及所述电流之间的关系；根据所述第一关系和所述第二关系，确定所述电机的平均输出转矩与所述电流的k次谐波的幅值以及所述反电动势的k次谐波的幅值之间的第三关系；根据所述第二关系，确定第四关系，所述第四关系表征了所述电流的有效值与所述电流的k次谐波的幅值之间的关系；根据所述第三关系以及所述第四关系，确定所述目标关系。3.根据权利要求2所述的基于反电动势的最大转矩电流比控制方法，其特征在于，所述第一关系表征为：第一关系表征为：第一关系表征为：所述第二关系表征为：所述第二关系表征为：所述第二关系表征为：其中，E
a
(θ)、E
b
(θ)、E
c
(θ)表示所述ABC三相的反电动势；E
k
表示所述反向电动势的k次谐波的幅值；I
a
(θ)、I
b
(θ)、I
c
(θ)表示所述ABC三相的电流；I
k
表示所述电流的k次谐波的幅值；θp表示所述电流与所述反电动势的相角；θ表示所述电机转子电角度。4.根据权利要求3所述的基于反电动势的最大转矩电流比控制方法，其特征在于，当所
述相角为零时，所述第三关系表征为：当所述ABC三相的电流的有效值相同时，所述第四关系表征为：其中，T

【专利技术属性】
技术研发人员：陈弢文，程俊波，
申请(专利权)人：上海数明半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：