【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电压范围控制领域，更具体地，涉及一种基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法及介质。
技术介绍
1、面对不断加剧的环境污染和能源枯竭问题，新能源汽车因其环保的特点而成为替代传统燃料车的主流方案。随着永磁材料和电力电子器件的不断发展，永磁同步电机具备高功率密度和高效率的优势，在新能源汽车领域得到了广泛应用。作为纯电动汽车的关键组件，电机的主要任务是取代传统汽车发动机，为车辆提供推动力，并确保车辆在行驶中具有足够的动力性和稳定性。因此，纯电动汽车的驾乘品质与电机的控制性能密切相关。
2、为了提高永磁同步电机驱动系统的效率，在基速以下和基速以上阶段采用了不同的控制算法。在电机的低速非弱磁区阶段使用mtpa控制算法；而在高速弱磁区，由于直流母线电压的限制，需要使用mtpv控制算法。工业应用中通常对电机标定后得到电流查找表(lut)，在电机运行过程中，根据给定的转矩和转速，使用转速-转矩二维查找表实时查询最优的交、直轴电流指令，以达到不同工况下的最优电流控制。当前主要有两类方法来获取电流查找表：在电机转子堵转工况下通过转矩、磁链等参数计算查找表；或在转子旋转工况下利用台架对电机进行查找表标定。
3、现有的永磁同步电机标定方法只考虑了不同转速、转矩工况下的mtpa或mtpv电流标定，并以台架标定得到的转速-转矩二维查找表对电机进行控制。然而大部分现有的电流标定技术均没有考虑变母线电压的影响，而这种变电压工况在电动汽车中不可忽略。尽管部分现有技术涉及了在不同直流母线电压下重新标定的技术，但是这些方法
4、图1示出了根据现有技术的未考虑变电压工况的电流示意图。
5、现有的大部分电流标定方法没有考虑车载电机驱动器的直流母线电压在实际复杂工况下会产生波动，原有的固定母线电压下的二维查找表不再可行，甚至可能导致电机失控。以图1为例进行说明。在ω1恒转速下，假定电流查找表是在u1的直流母线电压下进行标定而得到，电机实际母线电压从u1→u2→u3逐渐减小。当电机实际直流母线电压为u2或u3，电压约束椭圆将变小，由于电流查找表不能自适应直流母线电压的变化，如果输入查找表的转矩给定为曲线t1，该转矩曲线超出u2或u3对应的电压约束，将导致电机控制性能下降，甚至引发电机失控。
6、目前尚需开发一种基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法。
7、公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法及介质。
2、第一方面，本公开实施例提供了一种基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，包括：
3、通过全速域电流标定方法，获得额定母线电压下的转速-转矩二维查找表；
4、基于所述查找表，通过给定转速乘前后限幅电压比值实现宽电压范围控制；
5、进行不同转速下的摩擦力矩补偿和三相电流的采样延时补偿。
6、优选地，通过全速域电流标定方法，获得额定母线电压下的转速-转矩二维查找表包括：
7、针对低速非弱磁区，采用穷举的电流标定方法进行标定；
8、针对高速弱磁区的电流标定，利用测功机将电机转速拖动至大于转折转速，保持电流幅值恒定，并改变电流矢量角，记录母线电压达到最大且电流能够实现跟随的电流矢量角值；测试等幅值增加的每一个电流矢量点，找到对应的转矩角，最后筛选相同转速下最大转矩对应的电流幅值；等幅值增加转速，并重复上述过程，记录反馈转矩和电流给定值；
9、通过上述电流标定流程，台架试验标定不同转速、转矩工况下的电流矢量幅值及其弱磁角，测得所有工作点的数据；
10、将测得的不同转速下的数据拟合，按转矩等分输出dq轴电流id和iq的数据表格，并将表格数据通过线性插值拟合得到最终转速-转矩二维查找表。
11、优选地，穷举的电流标定方法包括：
12、由测功机控制被测电机运行在基速下的某一恒定转速，由台架上位机控制电机定子电流矢量以幅值0a、矢量角0°为起始，依次等幅值等角度改变电流矢量并输出给被测电机；
13、记录在不同电流矢量给定下由can通讯回传的电机实际输出转矩，直至输出转矩下降，记录此时该电流幅值下的电机最大输出转矩及其对应的电流矢量角；
14、将给定电流矢量幅值等幅值增加，重新从0°开始逐渐增加矢量角，依次重复上述过程，直至电流矢量幅值达到最大电流值停止。
15、优选地，基于所述查找表，通过给定转速乘前后限幅电压比值实现宽电压范围控制包括：
16、建立三相内置式永磁同步电机的数学模型；
17、在同步旋转dq坐标系中，计算定子电压矢量的幅值，进而获得所述查找表的限幅电压；
18、建立电压极限约束方程，进而获得电压极限椭圆方程与转矩方程；
19、确定所述查找表的输入变量为输入转速n'和输入转矩te'，实现宽电压范围控制。
20、优选地，所述三相内置式永磁同步电机的数学模型为：
21、
22、式中，ud、uq为d轴、q轴定子电压分量；id、iq为d轴、q轴定子电流分量；ωe为电角速度；rs为定子电阻；ld、lq为直交轴电感；ψf为转子永磁体磁链幅值；te为电磁转矩；np为电机极对数；j为电机转动惯量；b为粘滞摩擦系数；tl为负载转矩；ωr为机械角速度。
23、优选地，所述电压极限约束方程为：
24、
25、式中，usmax＝kudc，是查表法控制时的限幅电压；k是电压系数，代表了母线电压留有电压裕量。
26、优选地，所述电压极限椭圆方程为：
27、
28、优选地，所述摩擦力矩补偿包括：
29、根据永磁同步电机的运动方程对摩擦力矩进行分析，得到
30、
31、由上式可知，摩擦力矩tm＝bωr，与机械角速度成比例关系；
32、通过空载力矩测试得到摩擦力矩，在测试待测电机时，将其三相线缆悬空，并使用台架控制该电机在机械角速度ωr下进行空载运行；
33、通过can通讯回传获得在对应转速下的空载力矩tm，即摩擦力矩，将其除以ωr得到粘滞摩擦系数；
34、由can通讯传回台架上位机的真实转矩为te-tm，将真实转矩作为转速-转矩二维表的输入转矩并进行记录；
35、当进行宽范围电压控制时，给定转速n*和输入转速n'不同，当电机稳态运行时，导致真实转矩与负载转矩不匹配，即为：
36、
37、其中，记为摩擦力矩误差terr；
38、将上位机输出的给定转矩te*加上摩擦力矩误差terr，得到真正输入电流查找表的输入转矩te'，即为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，通过全速域电流标定方法，获得额定母线电压下的转速-转矩二维查找表包括：
3.根据权利要求2所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，穷举的电流标定方法包括：
4.根据权利要求1所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，基于所述查找表，通过给定转速乘前后限幅电压比值实现宽电压范围控制包括：
5.根据权利要求4所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，所述三相内置式永磁同步电机的数学模型为：
6.根据权利要求4所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，所述电压极限约束方程为：
7.根据权利要求4所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，所述电压极限椭圆方程为：
8.根据权利要求1所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，所述摩擦力矩补偿包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，通过全速域电流标定方法，获得额定母线电压下的转速-转矩二维查找表包括：
3.根据权利要求2所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，穷举的电流标定方法包括：
4.根据权利要求1所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，基于所述查找表，通过给定转速乘前后限幅电压比值实现宽电压范围控制包括：
5.根据权利要求4所述的基于电流查找表的永磁同步电机宽电压范围控制方法，其中，所述三相内置式永磁同步电机的数学模型为：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：刘朝辉，宋战锋，崔自强，韩瑞泽，孟昭鹤，马永志，石成霞，邹广才，原诚寅，
申请(专利权)人：北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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