本发明专利技术公开一种电机控制方法、装置、模型搭建方法及电气设备，该控制方法包括：基于双闭环控制策略构建转速环模型和电流环模型，电流环模型为具有可变补偿因子的ADRC电流环模型；获取电机的实际转速参数及电流环模型的输出控制量；根据输出控制量和预设饱和量确定是否开启抗饱和功能；在抗饱和功能开启后，根据实际转速参数确定实时补偿因子；根据实时补偿因子对电流环模型的可变补偿因子进行更新，得到抗饱和电流环模型；根据抗饱和电流环模型输出的抗饱和控制量对电机进行闭环控制。本发明专利技术通过设置可变补偿因子，对ADRC输出的控制量进行抗饱和调节，降低执行器限速引起的控制量震荡等缺点，降低电流波动幅度，提高控制精度。提高控制精度。提高控制精度。
【技术实现步骤摘要】
电机控制方法、装置、模型搭建方法及电气设备
[0001]本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种电机控制方法、装置、模型搭建方法及电气设备。
技术介绍
[0002]永磁同步电机一般采用双闭环控制策略，外环为转速环，内环为电流环。其中，在电流环的控制系统中，采用速度环的输出作为输入参数，并基于输入参数与电流环的反馈值之间的偏差对控制量进行闭环调节。
[0003]在现有技术中，通常在电机闭环控制系统中设置PID控制器或者采用自抗扰控制(Active disturbance rejection control，ADRC)技术，实现闭环调节。
[0004]在基于PID的控制系统中，通过误差积分反馈实现控制量闭环调节，其存在以下问题：闭环系统反馈滞后，容易产生震荡和控制量饱和等问题。
[0005]在基于ADRC的控制系统中，通过扩张状态观测器(Extended State Observer，ESO)对系统的状态和总扰动进行实时估计，并对估计的总扰动进行补偿，其存在以下问题：现有的ADRC控制系统无抗饱和功能或者仅有误差补偿抗饱和功能，受执行器的速率限制，ADRC输出的控制量容易出现饱和现象，影响系统控制效果，无法适用于运行工况剧烈变化的场景；在仅有误差补偿抗饱和功能的ADRC控制系统中，对于极端工况的补偿效果较差，导致控制量波动较大，实用性较差。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了一种电机控制方法、装置、模型搭建方法及电气设备，以解决现有的电机闭环控制系统缺乏有效的抗饱和策略导致控制量波动大、实用性差的问题，提升电机控制系统的鲁棒性和抗干扰能力。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供了一种电机控制方法，包括：
[0008]基于电机双闭环控制策略构建转速环模型和电流环模型，所述电流环模型为具有可变补偿因子的ADRC电流环模型；
[0009]获取所述电机的实际转速参数及所述电流环模型的输出控制量；
[0010]根据所述输出控制量和预设饱和量确定是否开启抗饱和功能；
[0011]在所述抗饱和功能开启后，根据所述实际转速参数确定实时补偿因子；
[0012]根据所述实时补偿因子对所述电流环模型的可变补偿因子进行更新，得到抗饱和电流环模型；
[0013]根据所述抗饱和电流环模型输出的抗饱和控制量对所述电机进行闭环控制。
[0014]可选地，所述根据所述实际转速参数确定实时补偿因子，包括：
[0015]获取电机转速与电机电感之间的转速电感关系列表；
[0016]对所述实际转速参数与所述转速电感关系列表中的电机转速进行比对，得到目标电机转速；
[0017]根据所述目标电机转速对应的电机电感确定所述实时补偿因子。
[0018]可选地，所述获取电机转速与电机电感之间的转速电感关系列表，包括：获取所述电机工作在控制量饱和状态时，所述电机的饱和转速值和饱和转矩值，所述控制量饱和状态包括满载变速测试状态；根据所述饱和转速值及所述饱和转矩值确定参考电流参数，所述参考电流参数包括d轴参考电流参数和q轴参考电流参数；获取所述电机的电流电感关系列表；根据所述参考电流参数及所述电流电感关系列表确定所述转速电感关系列表。
[0019]可选地，所述ADRC电流环模型包括d轴ADRC电流控模型和q轴ADRC电流控模型；
[0020]在所述抗饱和功能开启后，所述方法包括：
[0021]基于预设d轴抗饱和系数对所述d轴ADRC电流控制模型进行更新；
[0022]基于预设q轴抗饱和系数对所述q轴ADRC电流控制模型进行更新；
[0023]根据更新后的控制模型确定所述抗饱和电流环模型。
[0024]可选地，所述预设饱和量包括：预设d轴饱和电压及预设q轴饱和电压；
[0025]所述根据所述输出控制量和预设饱和量确定是否开启抗饱和功能，包括：
[0026]获取所述输出控制量中的d轴电压控制量和q轴电压控制量；
[0027]判断所述d轴电压控制量是否大于所述预设d轴饱和电压，得到第一判断结果；
[0028]根据所述第一判断结果确定是否开启d轴抗饱和功能；
[0029]判断所述q轴电压控制量是否大于所述预设q轴饱和电压，得到第二判断结果；
[0030]根据所述第二判断结果确定是否开启q轴抗饱和功能。
[0031]可选地，所述获取所述电机的实际转速参数及所述电流环模型的输出控制量，包括：
[0032]获取所述电机的需求转速参数；
[0033]基于所述转速环模型对所述实际转速参数与所述需求转速参数之间的差值进行调节，得到参考电流参数；
[0034]获取所述电机的实际电流参数；
[0035]基于所述ADRC电流环模型对所述实际电流参数与所述参考电流参数之间的差值进行调节，得到所述输出控制量。
[0036]可选地，所述转速环模型为基于PID调节或者PI调节的转速环模型或者基于ADRC的转速环模型。
[0037]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电机模型搭建方法，包括：
[0038]基于电机双闭环控制策略构建基于d轴电流的d轴ADRC电流控制模型和基于q轴电流的q轴ADRC电流控制模型；
[0039]基于所述电机的工作状态标定建立预设d轴抗饱和系数和预设q轴抗饱和系数；
[0040]根据预设d轴抗饱和系数对所述d轴ADRC电流控制模型进行更新；
[0041]根据预设q轴抗饱和系数对所述q轴ADRC电流控制模型进行更新；
[0042]根据更新后的控制模型确定抗饱和电流环模型。
[0043]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电机控制装置，包括：
[0044]模型创建单元，用于基于电机双闭环控制策略构建转速环模型和电流环模型，所述电流环模型为具有可变补偿因子的ADRC电流环模型；
[0045]检测单元，用于获取所述电机的实际转速参数及所述电流环模型的输出控制量；
[0046]抗饱和判断单元，用于根据所述输出控制量和预设饱和量确定是否开启抗饱和功能；
[0047]补偿因子获取单元，用于根据所述实际转速参数确定实时补偿因子；
[0048]所述模型创建单元还用于，在所述抗饱和功能开启后，根据所述实时补偿因子对所述电流环模型的可变补偿因子进行更新，得到抗饱和电流环模型；
[0049]电机驱动单元，用于根据所述抗饱和电流环模型输出的抗饱和控制量对所述电机进行闭环控制。
[0050]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电气设备，包括：被控电机及上述电机控制装置，所述电机控制装置用于执行上述电机控制方法，对所述被控电机进行闭环调节。
[0051]本专利技术实施例的技术方案，设置转速环模型和电流环模型，该电流环模型为具有可变补偿因子的ADRC电流环模型；获取电机的实际转速参数及电流环模型的输出控制量；根据输出控制量和预设饱和量确定是否开启抗饱和功能；在抗饱和功能本文档来自技高网...
【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，包括：基于电机双闭环控制策略构建转速环模型和电流环模型，所述电流环模型为具有可变补偿因子的ADRC电流环模型；获取所述电机的实际转速参数及所述电流环模型的输出控制量；根据所述输出控制量和预设饱和量确定是否开启抗饱和功能；在所述抗饱和功能开启后，根据所述实际转速参数确定实时补偿因子；根据所述实时补偿因子对所述电流环模型的可变补偿因子进行更新，得到抗饱和电流环模型；根据所述抗饱和电流环模型输出的抗饱和控制量对所述电机进行闭环控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际转速参数确定实时补偿因子，包括：获取电机转速与电机电感之间的转速电感关系列表；对所述实际转速参数与所述转速电感关系列表中的电机转速进行比对，得到目标电机转速；根据所述目标电机转速对应的电机电感确定所述实时补偿因子。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取电机转速与电机电感之间的转速电感关系列表，包括：获取所述电机工作在控制量饱和状态时，所述电机的饱和转速值和饱和转矩值，所述控制量饱和状态包括满载变速测试状态；根据所述饱和转速值及所述饱和转矩值确定参考电流参数，所述参考电流参数包括d轴参考电流参数和q轴参考电流参数；获取所述电机的电流电感关系列表；根据所述参考电流参数及所述电流电感关系列表确定所述转速电感关系列表。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ADRC电流环模型包括d轴ADRC电流控模型和q轴ADRC电流控模型；在所述抗饱和功能开启后，所述方法包括：基于预设d轴抗饱和系数对所述d轴ADRC电流控制模型进行更新；基于预设q轴抗饱和系数对所述q轴ADRC电流控制模型进行更新；根据更新后的控制模型确定所述抗饱和电流环模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设饱和量包括：预设d轴饱和电压及预设q轴饱和电压；所述根据所述输出控制量和预设饱和量确定是否开启抗饱和功能，包括：获取所述输出控制量中的d轴电压控制量和q轴电压控制量；判断所述d轴电压控制量是否大于所述预设d轴饱和电压，得到第一判断结果；根据所述第一判断结果确定是否开启d轴抗饱和功能；判断所述q轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘子豪，
申请(专利权)人：潍坊潍柴动力科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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