本发明专利技术实施例公开了一种永磁同步电机的电流滞环控制方法、装置及电子设备。该方法包括：基于dq坐标系下预定轴的电流参数，确定预定轴的滞环输出值；根据预定轴的滞环输出值，确定输出的预定轴电压指令；其中，在预定轴的滞环输出值为0或者2时，按照电压指令输出策略直接输出给定的预定轴电压指令，在预定轴的滞环输出值为1时，按照电压指令输出策略计算预定轴电压指令，并输出预定轴电压指令。通过本发明专利技术，解决了相关技术中电流滞环控制PMSM开关频率不恒定，电流稳态波动较大的技术问题，达到了在不降低动态响应性能的同时，大大降低了滞环控制的电流稳态波动的情况且使开关频率恒定的技术效果。恒定的技术效果。恒定的技术效果。
【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机的电流滞环控制方法、装置及电子设备
[0001]本专利技术涉及三相逆变器电流控制
，尤其涉及一种永磁同步电机的电流滞环控制方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]目前应用于电机驱动及逆变器并网等领域的三相电流滞环控制技术的实现的主流方案可分为两类。
[0003]第一类是对三相采用三个符号函数分别进行控制，这种方式的缺陷在于逆变器的开关频率会剧烈变化、开关次数较多，给功率器件的选型等造成困难。且由于三相电流之间相互影响，实际电流最多会超出容差范围两倍。现有技术对这种方法进行了改进，解决了电流超出容差带缺陷的同时使开关频率达到基本恒定。但是其软硬件实现十分复杂。
[0004]第二类是在dq坐标系或αβ坐标系通过真值表选取空间电压矢量进行控制。这种控制对比第一类方法降低了开关次数，消除了三相电流耦合，但开关频率依旧不恒定。且这类方法牵扯到了坐标变换以及电压矢量的输出，往往只能由数字电路实现，这就会使控制策略受到采样频率限制以及A/D转换和数字电路计算的延时，导致实际电流依旧会超出滞环容差范围。而且对于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)而言，由于PMSM电感通常较小，这种由数字控制系统本身缺陷造成的电流超出容差范围往往会使电流波动大到不允许的程度，影响系统稳态性能。
[0005]针对上述的问题，尚未提出有效地解决方案。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施例提供了一种永磁同步电机的电流滞环控制方法、装置及电子设备，以至少解决相关技术中电流滞环控制PMSM开关频率不恒定，电流稳态波动较大的技术问题。
[0007]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种永磁同步电机的电流滞环控制方法，包括：基于dq坐标系下预定轴的电流参数，确定所述预定轴的滞环输出值，其中，所述电流参数包括电流容差范围、给定电流以及实际电流，所述预定轴的滞环输出值包括以下至少之一：0、1、2；其中，0表示所述预定轴的实际电流超出滞环上界，1表示所述预定轴的实际电流处于电流容差范围内，2表示所述预定轴的实际电流超出滞环下界；根据所述预定轴的滞环输出值，确定输出的预定轴电压指令；其中，在所述预定轴的滞环输出值为0或者2时，按照电压指令输出策略直接输出给定的所述预定轴电压指令，在所述预定轴的滞环输出值为1时，按照所述电压指令输出策略计算所述预定轴电压指令，并输出所述预定轴电压指令。
[0008]可选地，所述预定轴为d轴和q轴中的任一个，基于dq坐标系下预定轴的电流参数，确定所述预定轴的滞环输出值，采用的计算表达式如下：
[0009][0010]其中，下标d(q)表示d轴和q轴通用，i
hd
表示d轴的电流容差范围，i
hq
表示q轴的电流容差范围，表示d轴的给定电流，表示q轴的给定电流，i
d
表示d轴的实际电流，i
q
表示q轴的实际电流，X
d
表示d轴的滞环输出值，X
q
表示q轴的滞环输出值。
[0011]可选地，所述电压指令输出策略包括以下至少之一：在所述预定轴为d轴且所述d轴的滞环输出值为0时，d轴电压指令为
‑
1/3的母线电压；在所述预定轴为d轴且所述d轴的滞环输出值为1时，d轴电压指令是根据第一输出电压表达式计算得到的电压；在所述预定轴为d轴且所述d轴的滞环输出值为2时，d轴电压指令为1/3的母线电压；或者，在所述预定轴为q轴且所述q轴的滞环输出值为0时，q轴电压指令为
‑
1/3的母线电压；在所述预定轴为q轴且所述q轴的滞环输出值为1时，q轴电压指令为根据第二输出电压表达式计算得到的电压；在所述预定轴为q轴且所述q轴的滞环输出值为2时，q轴电压指令为2/3的母线电压。
[0012]可选地，所述第一输出电压表达式如下：
[0013][0014][0015]其中，U
db
表示d轴电压指令对应的电压，i
d
表示d轴的实际电流，表示d轴的给定电流，i
q
表示q轴的实际电流，Ri
d
表示d轴的实际电流对应的定子电阻，Li
q
表示q轴的实际电流对应的定子电感，ω
e
表示电角速度，K表示比例系数，U
ed
表示d轴的误差电压，b表示常量，sign表示符号函数。
[0016]可选地，所述方法还包括：根据上一拍d轴的滞环输出值确定是否对d轴的误差电压U
ed
的估计值进行更新，其中，若上一拍d轴的滞环输出值为1，且上一拍d轴的给定电流以及实际电流满足第一条件表达式或第二条件表达式，则等于上一拍d轴的电压指令对应的电压U
db
；否则不更新其中，所述第一条件表达式为：
[0017][0018]所述第二条件表达式为：
[0019][0020]其中，表示上一拍d轴的给定电流，i
d(k
‑
1)
表示上一拍d轴的实际电流，i
d(k)
表示本拍d轴的给定电流。
[0021]可选地，所述第二输出电压表达式如下：
[0022][0023][0024]其中，U
qb
表示q轴电压指令对应的电压，i
d
表示d轴的实际电流，i
q
表示q轴的实际电流，表示q轴的给定电流，Ri
q
表示q轴的实际电流对应的定子电阻，Li
d
表示d轴的实际电流对应的定子电感，ω
e
表示电角速度，ψ
f
表示永磁体磁链，K表示比例系数，U
eq
表示q轴的误差电压，b表示常量，sign表示符号函数。
[0025]可选地，所述方法还包括：根据上一拍q轴的滞环输出值确定是否对q轴的误差电压U
eq
的估计值进行更新，其中，若上一拍q轴的滞环输出值为1，且上一拍q轴的给定电流以及实际电流满足第三条件表达式或第四条件表达式，则等于上一拍q轴的电压指令对应的电压U
qb
；否则不更新其中，所述第三条件表达式为：
[0026][0027]所述第四条件表达式为：
[0028][0029]其中，表示上一拍q轴的给定电流，i
q(k
‑
1)
表示上一拍q轴的实际电流，i
q(k)
表示本拍q轴的给定电流。
[0030]根据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种永磁同步电机的电流滞环控制装置，包括：第一确定模块，用于基于dq坐标系下预定轴的电流参数，确定所述预定轴的滞环输出值，其中，所述电流参数包括电流容差范围、给定电流以及实际电流，所述预定轴的滞环输出值包括以下至少之一：0、1、2；其中，0表示所述预定轴的实际电流超出滞环上界，1表示所述预定轴的实际电流处于电流容差范围内，2表示所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的电流滞环控制方法，其特征在于，包括：基于dq坐标系下预定轴的电流参数，确定所述预定轴的滞环输出值，其中，所述电流参数包括电流容差范围、给定电流以及实际电流，所述预定轴的滞环输出值包括以下至少之一：0、1、2；其中，0表示所述预定轴的实际电流超出滞环上界，1表示所述预定轴的实际电流处于电流容差范围内，2表示所述预定轴的实际电流超出滞环下界；根据所述预定轴的滞环输出值，确定输出的预定轴电压指令；其中，在所述预定轴的滞环输出值为0或者2时，按照电压指令输出策略直接输出给定的所述预定轴电压指令，在所述预定轴的滞环输出值为1时，按照所述电压指令输出策略计算所述预定轴电压指令，并输出所述预定轴电压指令。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定轴为d轴和q轴中的任一个，基于dq坐标系下预定轴的电流参数，确定所述预定轴的滞环输出值，采用的计算表达式如下：其中，下标d(q)表示d轴和q轴通用，i
hd
表示d轴的电流容差范围，i
hq
表示q轴的电流容差范围，表示d轴的给定电流，表示q轴的给定电流，i
d
表示d轴的实际电流，i
q
表示q轴的实际电流，X
d
表示d轴的滞环输出值，X
q
表示q轴的滞环输出值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压指令输出策略包括以下至少之一：在所述预定轴为d轴且所述d轴的滞环输出值为0时，d轴电压指令为
‑
1/3的母线电压；在所述预定轴为d轴且所述d轴的滞环输出值为1时，d轴电压指令是根据第一输出电压表达式计算得到的电压；在所述预定轴为d轴且所述d轴的滞环输出值为2时，d轴电压指令为1/3的母线电压；或者，在所述预定轴为q轴且所述q轴的滞环输出值为0时，q轴电压指令为
‑
1/3的母线电压；在所述预定轴为q轴且所述q轴的滞环输出值为1时，q轴电压指令为根据第二输出电压表达式计算得到的电压；在所述预定轴为q轴且所述q轴的滞环输出值为2时，q轴电压指令为2/3的母线电压。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一输出电压表达式如下：征在于，所述第一输出电压表达式如下：其中，U
db
表示d轴电压指令对应的电压，i
d
表示d轴的实际电流，表示d轴的给定电流，i
q
表示q轴的实际电流，Ri
d
表示d轴的实际电流对应的定子电阻，Li
q
表示q轴的实际电流对应的定子电感，ω
e
表示电角速度，K表示比例系数，U
ed
表示d轴的误差电压，b表示常量，sign表示符号函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据上一拍d轴的滞环输出值确定是否对d轴的误差电压U
ed
的估计值进行更新，其中，若上一拍d轴的滞环输出值为1，且上一拍d轴的给定电流以...
【专利技术属性】
技术研发人员：解恩，刘景林，李蒙岐，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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