永磁同步电机控制方法及装置制造方法及图纸

本申请适用于电机控制技术领域，提供了一种永磁同步电机控制方法及装置，上述永磁同步电机控制方法首先获取电机的定子电流，定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流。然后将定子电流进行CLARKE变换，得到定子电流在两相静止坐标系下的电流分量，并根据电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量。最后根据转子位置和转子速度生成电机控制信号，电机控制信号用于控制电机转动。该方法可以在不安装物理转子位置传感器的条件下获取转子的位置和转速，可实现永磁同步电机全速范围内的稳定可靠运行。靠运行。靠运行。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机控制方法及装置


[0001]本申请属于电机控制
，尤其涉及一种永磁同步电机控制方法及装置。

技术介绍

[0002]电动汽车电动液压助力转向系统采用电动液压泵总成和相应的电机驱动器，通过电机驱动器驱动电机旋转运行将电能转换为机械能，再通过液压油泵将机械能转换为液压动力对车辆进行转向助力。
[0003]永磁同步电机利用永磁体提供励磁，具有功率损耗小，功率密度高以及可靠性高等特点，与液压油泵构成永磁同步电机电动液压泵总成，已经被广泛应用于电动汽车电动液压助力转向系统。永磁同步电机驱动通常采用矢量控制策略，为了获得电机转子实时位置和转速，需要安装转子位置传感器，这样增加了系统成本，同时也会降低系统可靠性。
[0004]无位置传感器控制技术可以在不安装物理转子位置传感器的条件下实现永磁同步电机稳定可靠运行。专利申请公开号CN109450328A的专利文献公开了一种结合滑膜控制算法，滑模控制算法是基于电机反电动势来估算转子位置，由于电机启动和低速运行时反电动势为零或者很小，无法准确获得转子位置和转速，因此，该方法只适用于中高转速工况，在零速启动工况和低速运行工况则不能使用。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种永磁同步电机控制方法及装置，可以解决无位置传感器控制技术不能应用在零速启动和低速运行工况的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种永磁同步电机控制方法，包括：
[0007]获取电机的定子电流，其中，所述定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流；
[0008]将所述定子电流进行CLARKE变换，得到所述定子电流在两相静止坐标系下的电流分量；
[0009]根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，所述电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，所述电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量；
[0010]根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，其中，所述电机控制信号用于控制电机转动。
[0011]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，包括：
[0012]根据电机的反电动势常数计算得到永磁体磁链；
[0013]根据所述电压分量、所述电流分量、所述定子电感、所述定子相电阻和所述永磁体磁链计算得到感应电动势；
[0014]根据所述感应电动势确定补偿电动势，并根据所述感应电动势和所述补偿电动势
计算得到转子估算磁链；
[0015]对所述估算磁链进行反正切计算，得到所述转子位置；
[0016]对所述转子位置进行微分计算，得到所述转子速度。
[0017]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述永磁体磁链的计算公式为：
[0018][0019]其中，Ψ
PM
为永磁体磁链，K
e
为反电动势常数，PolePairs为永磁同步电机极对数。
[0020]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述感应电动势的计算公式为：
[0021][0022][0023]其中，E
sα
和E
sβ
为感应电动势，u
sα
和u
sβ
为电压分量，i
sα
和i
sβ
为电流分量，L
s
为定子电感，R
s
为定子相电阻。
[0024]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述转子估算磁链的计算公式为：
[0025][0026][0027]其中，和为转子估算磁链，E
comp.sα
和E
comp.sβ
为补偿电动势，E
sα
和E
sβ
为感应电动势；
[0028]所述补偿电动势的计算公式为：
[0029][0030][0031]K
p
为自适应调节增益，和为通过永磁体磁链Ψ
PM
计算得到的转子参考磁链；
[0032]所述转子参考磁链的计算公式为：
[0033][0034][0035]θ
e
为转子位置，Ψ
PM
为永磁体磁链。
[0036]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，包括：
[0037]将所述电流分量和所述转子位置进行PARK变换，得到所述定子电流在两相旋转坐标系下的反馈电流；
[0038]根据所述转子速度、给定速度和反馈电流计算得到交轴电压；
[0039]根据所述反馈电流和直轴给定电流计算得到直轴电压；
[0040]根据所述交轴电压、所述直轴电压和所述转子位置进行IPARK变换，得到所述电压分量；
[0041]将所述电压分量经过SVPWM调制，生成所述电机控制信号。
[0042]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述转子速度、给定速度和反馈电流计算得到交轴电压，包括：
[0043]根据所述转子速度和所述给定速度确定第一误差值；
[0044]对第一误差值进行比例积分调节，得到交轴给定电流；
[0045]根据所述交轴给定电流和所述反馈电流确定第二误差值；
[0046]对所述第二误差值进行比例积分调节，得到所述交轴电压。
[0047]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述反馈电流和直轴给定电流计算得到直轴电压，包括：
[0048]根据所述反馈电流和直轴给定电流确定第三误差值；
[0049]对所述第三误差值进行比例积分调节，得到所述直轴电压。
[0050]第二方面，本申请实施例提供了一种永磁同步电机控制装置，包括：
[0051]定子电流获取模块，用于获取电机的定子电流，其中，所述定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流；
[0052]CLARKE变换模块，用于将所述定子电流进行CLARKE变换，得到所述定子电流在两相静止坐标系下的电流分量；
[0053]计算模块，用于根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，所述电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，所述电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量；
[0054]电机控制信号生成模块，用于根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，其中，所述电机控制信号用于控制电机转动。
[0055]第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中任一项所述的方法。
[0056]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括：获取电机的定子电流，其中，所述定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流；将所述定子电流进行CLARKE变换，得到所述定子电流在两相静止坐标系下的电流分量；根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，所述电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，所述电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量；根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，其中，所述电机控制信号用于控制电机转动。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，包括：根据电机的反电动势常数计算得到永磁体磁链；根据所述电压分量、所述电流分量、所述定子电感、所述定子相电阻和所述永磁体磁链计算得到感应电动势；根据所述感应电动势确定补偿电动势，并根据所述感应电动势和所述补偿电动势计算得到转子估算磁链；对所述估算磁链进行反正切计算，得到所述转子位置；对所述转子位置进行微分计算，得到所述转子速度。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述永磁体磁链的计算公式为：其中，Ψ
PM
为永磁体磁链，K
e
为反电动势常数，PolePairs为永磁同步电机极对数。4.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述感应电动势的计算公式为：公式为：其中，E
sα
和E
sβ
为感应电动势，u
sα
和u
sβ
为电压分量，i
sα
和i
sβ
为电流分量，L
s
为定子电感，R
s
为定子相电阻。5.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述补偿电动势的计算公式为：公式为：K
p
为自适应调节增益，和为通过永磁体磁链Ψ
PM
计算得到的转子参考磁链。6.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述转子估算磁链的计
算公式为：算公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：左文全，王俊，冯文杰，翟国建，
申请(专利权)人：无锡蓝海华腾技术有限公司，
类型：发明
国别省市：