电机控制方法技术

本申请公开了一种电机控制方法，该方法包括如下步骤：获取或初始化所述电机的属性参数；根据所述电机的属性参数和所述电机的可观测量计算所述电机的磁链；根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度；根据所述电机的转子角度输出驱动所述电机的驱动信号。本申请的有益效果在于提供一种基于磁链即可以实现有效驱动的电机控制方法。以实现有效驱动的电机控制方法。以实现有效驱动的电机控制方法。

Motor control method

【技术实现步骤摘要】
电机控制方法


[0001]本申请涉及电机控制方法，具体而言，涉及一种基于无感检测的电机控制方法。

技术介绍

[0002]随着经济的不断发展，人民群众对于出行的要求越来越高；电动助力车由于其小巧轻便、环保、经济等特点受到了越来越普遍的欢迎；
[0003]作为电动助力车的核心部件之一，驱动电机性能的好坏决定了整车的动力、驾驶舒适性、续航等等方面是否满足使用需求；目前市场上应用的驱动电机大多为SPMSM(表贴式永磁同步电机)；SPMSM的控制方式目前到主流方式为FOC(磁场定向控制)，FOC控制的核心是需要首先获取定子绕组的三相电流以及转子的当前角度；
[0004]传统的获取电机转子的角度方式一般有两种，一种为有感方式，一种为无感方式：有感方式即通过传感器采集转子信号特征量来对转子角度进行计算，一般电动助力车驱动电机大多采用霍尔位置传感器的方式来收集；无感方式即通过设计观测器的方式，基于电机的基波电压方程，通过采样三相电流和MCU实时已知的发波电压，经过各种运算处理，得到电机转子的角度信号；目前已知的各种应用在电动助力车上的无感观测器算法均是基于反电动进行计算，但是反电动势在电机低速运行时，信号幅值较低且不易提取，因此低速下的位置信号估计收敛性较差，导致低速带载能力有限。本方案提出一种基于磁链信号计算新型观测器方案，由于磁链方向和转子角度完全一致，且磁链大小并不受电机转子速度变化影响，可以确保电机在低速下的观测角度更快收敛至稳定，低速带载能力相较基于反电动势设计的观测器大大增加。

技术实现思路
/>[0005]本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
[0006]本申请的一些实施例提出了方法、装置、电子设备和计算机可读介质，来解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题。
[0007]作为本申请的第一方面，本申请的一些实施例提供了一种电机控制方法，包括：
[0008]获取或初始化所述电机的属性参数；
[0009]根据所述电机的属性参数和所述电机的可观测量计算所述电机的磁链；
[0010]根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度；
[0011]根据所述电机的转子角度输出驱动所述电机的驱动信号。
[0012]进一步地，所述电机为表贴式永磁同步电机。
[0013]进一步地，所述电机的属性参数包括：相电阻R、相电感L、极对数p。
[0014]进一步地，其中，所述根据所述电机的属性参数和所述电机的可观测量计算所述电机的磁链包括：
[0015]检测所述电机的转速w_m；
[0016]检测所述电机的反电动势幅值e_peak；
[0017]计算所述电机的转子磁链值
[0018]进一步地，其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度包括：
[0019]构建所述电机的定子磁链值、转子磁链值和转子角度的第一关系式：
[0020][0021]其中，λ
α
和λ
β
分别为定子磁链在α和β轴上的分量，θ为电机的转子电角度，L
d
为定子绕组的d轴电感，式中，L
d
＝L
d
＝L
phase
。
[0022]进一步地，其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度还包括：
[0023]根据所述第一关系求导获取第二方程式：
[0024][0025]其中，u
α
和u
β
分别为逆变器输出电压在α和β轴上的分量，i
α
和i
β
分别为逆变器输出电压在α和β轴上的分量。
[0026]进一步地，其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度还包括：
[0027]令
[0028][0029]从而等效得出
[0030]以及
[0031]基于以上构建磁链观测器的第三关系式：
[0032][0033]其中，γ为观测器的调节增益。
[0034]进一步地，其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度还包括：
[0035]构建所述磁链观测器所获取的所述电机的转子电角度的第四关系式：
[0036][0037]进而获取的第五关系式：
[0038]其中，所述磁链观测器所获取的所述电机的转子电角度。
[0039]进一步地，其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度包括：
[0040]根据所述磁链观测器所获取的所述电机的转子电角度构建速度观测器的第六关系式：
[0041][0042]其中，z1为的跟踪信号，z2为w的跟踪信号，K
p
和K
i
分别为观测器的调节系数。
[0043]进一步地，其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度包括：
[0044]构建无感控制器控制的第七关系式：
[0045][0046]其中，u
d
和u
q
通过设计PI控制器获得，给定i
d_ref
和i
q_ref
指令信号，对观测器估计角度和获取的三相电流执行clark变换和park变换，得到实际的i
d
和i
q
信号；
[0047]构建PI控制器控制的第八关系式：
[0048][0049]其中，i
d_error
和i
q_error
分别为dq轴电流环的跟踪误差；
[0050]构建PI控制器控制的第八关系式：
[0051][0052]其中，u
d
和u
q
分别为控制的输出量在dq轴上的分量，K
pc
和K
ic
分别为电流环的调节系数，Ts为控制器的开关周期。
[0053]本申请的有益效果在于：提供一种基于磁链即可以实现有效驱动的电机控制方法。
附图说明
[0054]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0055]另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图
是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
[0056]在附图中：
[0057]图1是仿真条件下，估计角度和实际角度的跟踪对比曲线；
[0058]图2是仿真条件下，观测器对真实磁链的跟踪曲线；
[0059]图3是仿真条件下，d轴电流跟踪曲线；
[0060]图4是仿真条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制方法，其特征在于：所述电机控制方法包括如下步骤：获取或初始化所述电机的属性参数；根据所述电机的属性参数和所述电机的可观测量计算所述电机的磁链；根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度；根据所述电机的转子角度输出驱动所述电机的驱动信号。2.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于：所述电机为表贴式永磁同步电机。3.根据权利要求2所述的电机控制方法，其特征在于：所述电机的属性参数包括：相电阻R、相电感L、极对数p。4.根据权利要求3所述的电机控制方法，其特征在于：其中，所述根据所述电机的属性参数和所述电机的可观测量计算所述电机的磁链包括：检测所述电机的转速w_m；检测所述电机的反电动势幅值e_peak；计算所述电机的转子磁链值5.根据权利要求4所述的电机控制方法，其特征在于：其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度包括：构建所述电机的定子磁链值、转子磁链值和转子角度的第一关系式：其中，λ
α
和λ
β
分别为定子磁链在α和β轴上的分量，θ为电机的转子电角度，L
d
为定子绕组的d轴电感，式中，L
d
＝L
d
＝L
phase
。6.根据权利要求5所述的电机控制方法，其特征在于：其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度还包括：根据所述第一关系求导获取第二方程式：其中，u
α
和u
β
分别为逆变器输出电压在α和β轴上的分量，i
α
和i
β
分别为逆变器输出电压在α和β轴上的分量。7.根据权利要求6所述的电机控制方法，其特征在于：其中，所述根据所述电机的磁链计算或/和获取所述电机的转子角度还包括：令从而等效得出
以及基于以上构建磁链观测器的第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：董方，张培峰，缪鹏程，
申请(专利权)人：南京溧水电子研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：