永磁同步电机转矩控制方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

本公开实施例提供一种永磁同步电机转矩控制方法、装置、存储介质及电子设备，其中，方法包括：获取永磁同步电机的期望转矩、反馈转矩和期望励磁电流；根据所述期望转矩，获得第一转矩指令电流；根据所述期望转矩和所述反馈转矩的差值，获得第二转矩指令电流；根据所述第一转矩指令电流和所述第二转矩指令电流，获得第三转矩指令电流；根据所述第三转矩指令电流和所述期望励磁电流控制所述永磁同步电机的转矩，进而巧妙结合转矩前馈控制的快速响应和转矩反馈控制的鲁棒性特点，提高转矩控制的抗干扰性能，减少永磁同步机的转矩的超调和脉动，降低阶跃响应的稳态偏差。降低阶跃响应的稳态偏差。降低阶跃响应的稳态偏差。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机转矩控制方法、装置、存储介质及电子设备


[0001]本公开实施例涉及电机领域，特别是涉及一种永磁同步电机转矩控制方法、装置、存储介质及电子设备。

技术介绍

[0002]永磁同步电机因其具有效率高、功率密度大、快速的动态特性等优点，被广泛地使用在电动汽车、有轨电车、电梯、空调、泵等工业及生活机电设备中。
[0003]对于永磁同步电机，常用的控制模式有位置控制、转速控制和转矩控制。转矩控制可以作为位置控制和转速控制的内环，转矩控制的性能也直接会影响到位置控制和转速控制的性能。目前，永磁同步电机的转矩控制方式主要有两种，一种是直接转矩控制方式，另一种是旋转矢量控制(field
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oriented control,简称FOC)方式。旋转矢量控制方式的特点是对电机气隙磁场和转矩进行分开控制，典型的控制设计是考虑在磁通恒定时，由所需的转矩得到相应的电流，进而通过控制电流来实现控制转矩。
[0004]但是，专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现：转矩和相应的电流之间的这种恒定关系的可行度很容易受到各种各样的实际因素的负面影响，这样的影响很容易产生转矩控制中所不能接受的精度偏差，从而使永磁同步电机的转矩控制并不准确。

技术实现思路

[0005]为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种永磁同步电机转矩控制方法、装置、存储介质及电子设备，可提高转矩控制的抗干扰性能，提高转矩控制的准确性。
[0006]根据本公开实施例的第一方面，提供一种永磁同步电机转矩控制方法，包括如下步骤：
[0007]获取永磁同步电机的期望转矩、反馈转矩和期望励磁电流；
[0008]根据所述期望转矩，获得第一转矩指令电流；根据所述期望转矩和所述反馈转矩的差值，获得第二转矩指令电流；
[0009]根据所述第一转矩指令电流和所述第二转矩指令电流，获得第三转矩指令电流；
[0010]根据所述第三转矩指令电流和所述期望励磁电流控制所述永磁同步电机的转矩。
[0011]在一个实施例中，所述根据所述期望转矩，获得第一转矩指令电流，根据所述期望转矩和所述反馈转矩的差值，获得第二转矩指令电流的步骤，包括：
[0012]将所述期望转矩输入至转矩前馈控制器，以使所述转矩前馈控制器根据所述转矩前馈控制器的增益系数、所述永磁同步电机的永磁体的磁通、所述永磁同步电机的磁极对数以及期望转矩，输出所述第一转矩指令电流；其中，在所述期望转矩不变时，所述第一转矩指令电流与所述转矩前馈控制器的增益系数呈线性关系；
[0013]将所述期望转矩和所述反馈转矩的差值输入至转矩反馈控制器，以使所述转矩反馈控制器根据所述转矩反馈控制器的比例系数、所述转矩反馈控制器的积分系数以及所述期望转矩和所述反馈转矩的差值，输出所述第二转矩指令电流；其中，所述转矩反馈控制器
的比例系数根据所述永磁同步电机的永磁体的磁通、所述永磁同步电机的磁极对数、力矩闭环响应时间参数和励磁电流闭环控制时间参数获得；所述转矩反馈控制器的积分系数根据所述永磁同步电机的永磁体的磁通、所述永磁同步电机的磁极对数和力矩闭环响应时间参数获得。
[0014]本公开实施例通过结合前馈控制器对应的前馈控制法的快速响应，以及以反馈控制器对应的反馈控制法的鲁棒性特点对永磁同步电机进行转矩控制，可提高转矩控制的抗干扰性能。
[0015]在一个实施例中，所述根据所述第一转矩指令电流和所述第二转矩指令电流，获得第三转矩指令电流的步骤，包括：将所述第一转矩指令电流和所述第二转矩指令电流之和作为所述第三转矩指令电流。
[0016]在一个实施例中，所述永磁同步电机转矩控制方法还包括如下步骤：
[0017]调整所述转矩前馈控制器的增益系数，以使所述转矩前馈控制器独立控制所述永磁同步电机的转矩、所述转矩反馈控制器独立控制所述永磁同步电机的转矩、所述转矩前馈控制器和所述转矩反馈控制器并行控制所述永磁同步电机的转矩、或者调整转矩控制闭环时间，以根据实际需要快捷地在转矩前馈控制器和转矩反馈控制器之间进行切换变化，而且可以在转矩反馈控制器增益不改变的情况下，即可将转矩控制闭环时间常数进行连续调节。
[0018]在一个实施例中，所述根据所述第三转矩指令电流和所述期望励磁电流控制所述永磁同步电机的转矩的步骤，包括：
[0019]根据所述期望励磁电流以及预设的线性补偿方法，对所述第三转矩指令电流进行线性补偿，获得所述永磁同步电机的期望转矩电流；
[0020]根据所述期望励磁电流和所述期望转矩电流控制所述永磁同步电机运行，以使所述永磁同步电机的所述永磁同步电机的转矩与所述期望励磁电流解耦，且使所述永磁同步电机的转矩随所述第三转矩指令电流的变化而变化。
[0021]在一个实施例中，所述期望转矩电流根据所述期望励磁电流、所述永磁同步电机的直轴卷线电感值、所述永磁同步电机的交轴卷线电感值和所述第三转矩指令电流获得；其中，在所述期望励磁电流不变时，所述期望转矩电流与所述第三转矩指令电流呈线性关系，以使所述期望转矩电流和期望励磁电流输入至所述永磁同步电机后，所述永磁同步电机的转矩与所述期望励磁电流解耦。
[0022]在一个实施例中，所述根据所述期望励磁电流和所述期望转矩电流控制所述永磁同步电机运行，使所述永磁同步电机的所述永磁同步电机的转矩与所述期望励磁电流解耦，以使所述永磁同步电机的转矩随所述第三转矩指令电流的变化而变化的步骤，包括：
[0023]根据所述反馈励磁电流和所述期望励磁电流的偏移差值和所述反馈转矩电流和所述期望转矩电流的偏移差值，控制所述永磁同步电机运行，以使所述永磁同步电机的所述永磁同步电机的转矩与所述期望励磁电流解耦，且使所述永磁同步电机的转矩随所述第三转矩指令电流的变化而变化。
[0024]本公开实施例根据所述反馈励磁电流和所述期望励磁电流的偏移差值以及所述反馈转矩电流和所述期望转矩电流的偏移差值，控制所述永磁同步电机运行，可使得在反馈励磁电流跟随期望励磁电流变化，反馈转矩电流跟随期望转矩电流变化时，还获得随所
述第三转矩指令电流的变化而变化的转矩。
[0025]本公开实施例的第二方面，提供一种永磁同步电机转矩控制装置，包括：
[0026]数据获取模块，用于获取永磁同步电机的期望转矩、反馈转矩和期望励磁电流；
[0027]第一电流获取模块，用于根据所述期望转矩，获得第一转矩指令电流，根据所述期望转矩和所述反馈转矩的差值，获得第二转矩指令电流；
[0028]第二电流获取模块，用于根据所述第一转矩指令电流和所述第二转矩指令电流，获得第三转矩指令电流；
[0029]转矩控制模块，用于根据所述第三转矩指令电流和所述期望励磁电流控制所述永磁同步电机的转矩。
[0030]根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括处理器和存储器；所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如上述所述的永磁同步电机转矩控制方法。
[003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转矩控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取永磁同步电机的期望转矩、反馈转矩和期望励磁电流；根据所述期望转矩，获得第一转矩指令电流；根据所述期望转矩和所述反馈转矩的差值，获得第二转矩指令电流；根据所述第一转矩指令电流和所述第二转矩指令电流，获得第三转矩指令电流；根据所述第三转矩指令电流和所述期望励磁电流控制所述永磁同步电机的转矩。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机转矩控制方法，其特征在于：所述根据所述期望转矩，获得第一转矩指令电流，根据所述期望转矩和所述反馈转矩的差值，获得第二转矩指令电流的步骤，包括：将所述期望转矩输入至转矩前馈控制器，以使所述转矩前馈控制器根据所述转矩前馈控制器的增益系数、所述永磁同步电机的永磁体的磁通、所述永磁同步电机的磁极对数以及期望转矩，输出所述第一转矩指令电流；其中，在所述期望转矩不变时，所述第一转矩指令电流与所述转矩前馈控制器的增益系数呈线性关系；将所述期望转矩和所述反馈转矩的差值输入至转矩反馈控制器，以使所述转矩反馈控制器根据所述转矩反馈控制器的比例系数、所述转矩反馈控制器的积分系数以及所述期望转矩和所述反馈转矩的差值，输出所述第二转矩指令电流；其中，所述转矩反馈控制器的比例系数根据所述永磁同步电机的永磁体的磁通、所述永磁同步电机的磁极对数、力矩闭环响应时间参数和励磁电流闭环控制时间参数获得；所述转矩反馈控制器的积分系数根据所述永磁同步电机的永磁体的磁通、所述永磁同步电机的磁极对数和力矩闭环响应时间参数获得。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机转矩控制方法，其特征在于：所述根据所述第一转矩指令电流和所述第二转矩指令电流，获得第三转矩指令电流的步骤，包括：将所述第一转矩指令电流和所述第二转矩指令电流之和作为所述第三转矩指令电流。4.根据权利要求3所述的永磁同步电机转矩控制方法，其特征在于：还包括如下步骤：调整所述转矩前馈控制器的增益系数，以使所述转矩前馈控制器独立控制所述永磁同步电机的转矩、所述转矩反馈控制器独立控制所述永磁同步电机的转矩、所述转矩前馈控制器和所述转矩反馈控制器并行控制所述永磁同步电机的转矩、或者调整转矩控制闭环时间。5.根据权利要求2所述的永磁同步电机转矩控制方法，其特征在于：所述根据所述第三转矩指令电流和所述期望励磁电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，王智锋，
申请(专利权)人：广州视睿电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：