【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机控制，并且更具体地，涉及一种用于确定永磁同步电机逆变器的电压补偿的方法、设备及介质。
技术介绍
1、电机是广泛应用的将电能转换为动能的设备。以永磁同步电动机(pmsm)为例，由于其高功率密度、优异的能效和快速的动态响应，被广泛应用于现代工业中。为了驱动电机，通常使用由绝缘栅双极型晶体管(igbt)等功率电子器件组成的电压源逆变器(vsi)。在这些功率器件开关时，通常会在门控信号中插入一个死区时间，以避免晶体管短路。死区时间的插入，加上其他非理想特性，如有限的开关时间、寄生电容和电压降，使得逆变器输出电压偏离预期的电压参考命令。这种电压误差导致电动机相电流中的不必要谐波，进而引起输出转矩中的脉动，尤其是在小电流状态下。在无传感器控制中，角位置估计的准确性也会因此下降。
2、多年来，各种确定电压补偿方法被开发出来以消除或减轻电压误差的影响。在早期研究中，研究人员通过直接调整脉冲时间来补偿死区时间引起的电压损失。另一种常见方法是平均电压补偿，可以进一步分为电流反馈和电压反馈补偿。近年来，也有着更复杂的算法被提出用于实时识别或补偿电压损失。
3、在上述方法中，电流反馈补偿方法在工业应用中被广泛使用。该方法利用了电压损失的数学模型，该模型中电压误差是相电流的函数。在电机电流控制器中，可以根据测量的电流对电压命令进行补偿。具体的电压损失模型包括了参数模型(如特定数学函数)或非参数模型(如查表法)。
4、参数模型易于识别和实施，但其精度受到所选数学函数的约束。比如一个简单的符号函数模型仅考
5、然而，现有方法需要预先测量逆变器的死区时间，测量开通延时和关断延时，测量不同电流下的电压损失。其测量过程相对繁琐，需要将晶体管单独取出进行测试且需要额外的传感器来完成测量。现有方法依赖函数来对电压误差进行拟合，精度受到所选函数的限制，且不能广泛应用于不同种类的功率管或逆变器。
6、因此，需要一种无需测量逆变器死区时间即可确定电压补偿的方法。
技术实现思路
1、针对上述问题，本公开提供了一种用于确定永磁同步电机逆变器的电压补偿的方法，方法包括使得永磁同步电机的转子旋转坐标系的直轴对齐到三相坐标系中的基准轴；向对齐后的永磁同步电机输入多个电压以获取对应的三相电流值；对所获取的三相电流执行变换处理以获取经变换的直轴电流；在所输入的电压小于电机死区电压一半的第一范围内，拟合所输入电压与所获取的对应的直轴电流的关系，以获取第一斜率值，并且在电机死区电压饱和的第二范围内拟合所输入电压与所对应的直轴电流的关系以获取第二斜率值；以及基于所获取的第一斜率值与第二斜率值，确定永磁同步电机逆变器整个范围内的电压补偿。
2、在一个实施例中，确定永磁同步电机逆变器的电压补偿还包括：计算所获取的第一斜率值与第二斜率值的差值，所述差值为永磁同步电机在所述第一范围内的电压补偿，并将所述差值作为所述第二范围内电压补偿的初始值。
3、在一个实施例中，确定永磁同步电机逆变器的电压补偿还包括：基于永磁同步电机是否有位置传感器，确定电机类型；基于所确定的电机类型，确定永磁同步电机的相应电气参数；基于所确定的永磁同步电机在所述第二范围内电压补偿的初始值、电机类型以及相应电气参数，确定用于观测永磁同步电机的电机状态观测器；利用所确定的电机状态观测器，建立永磁同步电机的离散预测模型；以及根据所述离散预测模型，确定永磁同步电机在所述第二范围内的电压补偿。
4、在一个实施例中，基于所确定的电机类型，确定永磁同步电机的相应电气参数包括：基于所确定的电机类型，确定永磁同步电机的输入电压指令、相应的三相电流值、电机转子角度、转速。
5、在一个实施例中，建立永磁同步电机的离散预测模型包括：响应于永磁同步电机为无感电机，基于与无感电机对应的微分方程建立磁链观测器；基于线性差值改变电流，以便更新磁链观测器所观测到的电压补偿值，从而获取与所述线性差值对应的离散电压补偿值；以及基于所述线性差值以及所获取的对应的离散电压补偿值，建立永磁同步电机的离散预测模型。
6、在一个实施例中，建立永磁同步电机的离散预测模型包括：响应于永磁同步电机为有感电机，基于与有感电机对应的微分方程建立扩张状态观测器；基于线性差值改变电流，以便更新扩张状态观测器所观测到的电压补偿值，从而获取与所述线性差值对应的离散电压补偿值；以及基于所述线性差值以及所获取的对应的离散电压补偿值，建立永磁同步电机的离散预测模型。
7、在一个实施例中，确定永磁同步电机在所述第二范围内的电压补偿包括：基于离散预测模型，确定三相电流中的每一相电流对应的电压补偿；以及对所确定的每一相电流对应的电压补偿执行变换，以获取永磁同步电机在所述第二范围内的与所述转子旋转坐标系的直轴和交轴对应的电压补偿。
8、根据本公开的第二方面，提供了一种计算设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本公开的第一方面的方法。
9、在本公开的第三方面中，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中计算机指令用于使计算机执行本公开的第一方面的方法。
10、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种用于确定永磁同步电机逆变器的电压补偿的方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定永磁同步电机逆变器的电压补偿还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定永磁同步电机逆变器的电压补偿还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所确定的电机类型，确定永磁同步电机的相应电气参数包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，建立永磁同步电机的离散预测模型包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，建立永磁同步电机的离散预测模型包括：
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定永磁同步电机在所述第二范围内的电压补偿包括：
8.一种计算设备，包括：
9.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种用于确定永磁同步电机逆变器的电压补偿的方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定永磁同步电机逆变器的电压补偿还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定永磁同步电机逆变器的电压补偿还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所确定的电机类型，确定永磁同步电机的相应电气参数包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，夏彬禹，张峻，章鸣铭，
申请(专利权)人：旋智电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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