本发明专利技术提供一种全新永磁同步电机控制方法，该方法应用的控制系统包括：转矩指令输入单元，转矩-电流查表单元，交叉解耦调节单元，空间矢量脉宽调制单元，逆变器单元，弱磁调节单元及永磁同步电机单元。其中转矩-电流查表单元依据当前弱磁调节的输出结果和转矩指令进行解析查表获取交直轴电流指令，该查表方式与转速无关联，从而提高了转矩查表的方便性和准确性。同时交叉解耦调节单元对交直轴电流指令和实际电流反馈的差值进行交叉PI调节，从而降低电机本身高速时交叉耦合的影响，提高电机的高速稳定性。而弱磁调节单元根据当前的交直轴电压参考指令计算电压矢量的幅值，然后将此幅值与当前母线电压下的最大可用电压矢量幅值进行PI调节，自动输出弱磁参考电流指令，从而方便的扩大电机调速范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源汽车驱动电机系统领域，具体涉及永磁同步电机的转矩控制方式、弱磁调节方式及交叉解耦控制。
技术介绍
对于新能源汽车驱动系统，一般采用具有高效率和高功率密度特性的永磁同步电机系统进行驱动，同时永磁同步电机的低速恒转矩和高速恒功率特性也正好符合汽车的运行特性要求。为了满足整车运行的速度范围及控制的精确性，一般要求电机系统采用转矩控制方式，并具备较高的调速范围，从而对电机的控制方式提出了较高的要求。目前车用永磁同步电机系统控制时电流-电压调节一般采用非交叉解耦的方式。该方式对电机的高速运行有较大的限制，易于引起系统不稳定。本专利技术主要针对这一相关问题提出一种全新车用永磁同步电机系统控制方式，该方式中电流-电压调节采用交叉解耦方式，同时采用自动弱磁调节控制，可以降低控制难度，提高系统高速稳定性和调速范围。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的以上问题，本申请公开了一种新能源汽车用永磁同步电机控制系统。本专利技术针对车用永磁同步电机系统的工作要求提出一种永磁同步电机控制方式，该方式能够实现电机系统的转矩控制，并具备宽调速范围的工作能力，从而满足整车工作需要。本专利技术具体采用以下技术方案一种车用永磁同步电机控制系统，其特征在于所述控制系统包含转矩指令输入单元、 转矩_电流查表单元、交叉解耦调节单元、空间矢量脉宽调制单元、弱磁调节单元以及逆变器单元；所述转矩指令输入单元通过CAN总线与整车相连，将整车发送的转矩指令信号并进行解析后输入至所述转矩_电流查表单元；所含转矩_电流查表单元根据转矩指令输入单元传送的转矩指令信号和弱磁调节单元输出的弱磁参考电流指令进行查表获取所需的交/直轴电流指令信号输入至交叉解耦调节单元；所述交叉解耦调节单元根据转矩_电流查表单元输出的交/直电流指令和永磁同步电机单元输出的实际交/直轴电流反馈信号进行交叉解耦调节得到交/直轴参考电压，并且将所述交/直轴参考电压分别输入至空间矢量脉宽调制单元和弱磁调节单元；所述弱磁调节单元根据交叉解耦调节单元输出的交/直轴参考电压计算弱磁参考指令并输入至所述转矩_电流查表单元；所述空间矢量脉宽调制单元根据交叉解耦调节单元输出的交/直轴参考电压进行空间矢量脉宽调制，并将得到的脉宽调制信号输入到所述逆变器单元，通过逆变器单元输出三相动力电压驱动永磁同步电机，永磁同步电机反馈输出实际交/直轴电流反馈信号输出至交叉解耦单元以进行交叉解耦电流闭环调节。当永磁同步电机转速在当前母线电压对应的基速以下时，弱磁调节单元无输出， 当永磁同步电机输出转速在当前母线电压对应的基速以上时，弱磁调节单元输出的弱磁参考电流指令作为转矩-电流查表单元的输入。在进行弱磁调节控制时，交叉解耦单元输出的交/直轴参考电压作为弱磁调节单元的输入，并且只有当交/直轴参考电压的幅值大于当前母线电压下最大可用电压矢量幅值时才进行弱磁调节。交叉解耦调节单元根据转矩_电流查表单元输出的交/直轴电流指令与永磁同步电机输出的反馈电流的差值进行交叉解耦调节，在进行交叉解耦调节时，将交/直轴电流调节的结果分别乘以相应的系数交叉叠加到各自调节的输出上，经过限幅后输出交/直轴参考电压指令，同时需要根据当前转速的方向对交叉解耦系数进行调整。采用上述车用永磁同步电机系统控制方案可以降低系统控制难度，扩展电机转速运行范围，提高系统的高速稳定性，从而可进一步提高新能源汽车用永磁同步电机驱动系统的安全性和可靠性。附图说明图1车用永磁同步电机控制系统框图； 图2交叉解耦单元内部框架图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进一步进行阐述说明。为了实现车用永磁同步电机系统宽调速范围的要求，本专利技术在电机控制系统中引入了弱磁调节单元。由于受母线电压的限制，当电机转速较高时，逆变器单元无法提供运行所需的电压幅值，故为了满足较宽的调速范围，需要对电机进行弱磁控制，通过增加直轴负向电流的幅值，降低直轴磁场的磁密。在该控制方式的弱磁调节单元中，通过将交直轴电压参考指令的幅值与当前母线电压下最大可用电压矢量幅值进行比较，从而判断当前转速状态下是否需要进行弱磁控制，并根据二者的差值自动进行去磁直轴电流指令的输出调节。 该调节方式不以转速作为输入，而是以交直轴电压参考指令和母线电压进行自动判断和调节，提高了弱磁调节及系统控制的方便性。对于永磁同步电机，其电压方程如下式所示权利要求1.一种车用永磁同步电机控制系统，其特征在于所述控制系统包含转矩指令输入单元、转矩-电流查表单元、交叉解耦调节单元、空间矢量脉宽调制单元、弱磁调节单元以及逆变器单元；所述转矩指令输入单元通过CAN总线与整车相连，将整车发送的转矩指令信号并进行解析后输入至所述转矩_电流查表单元；所述转矩_电流查表单元根据转矩指令输入单元传送的转矩指令信号和弱磁调节单元输出的弱磁参考电流指令进行查表获取所需的交/直轴电流指令信号输入至交叉解耦调节单元；所述交叉解耦调节单元根据转矩_电流查表单元输出的交/直电流指令信号和永磁同步电机单元输出的实际交/直轴电流反馈信号进行交叉解耦调节得到交/直轴参考电压， 并且将所述交/直轴参考电压分别输入至空间矢量脉宽调制单元和弱磁调节单元；所述弱磁调节单元根据交叉解耦调节单元输出的交/直轴参考电压计算弱磁参考电流指令并输入至所述转矩_电流查表单元；所述空间矢量脉宽调制单元根据交叉解耦调节单元输出的交/直轴参考电压进行空间矢量脉宽调制，并将得到的脉宽调制信号输入到所述逆变器单元，通过逆变器单元输出三相动力电压驱动永磁同步电机，永磁同步电机反馈输出实际交/直轴电流反馈信号输出至交叉解耦单元以进行交叉解耦电流闭环调节。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于当永磁同步电机转速在当前母线电压对应的基速以下时，弱磁调节单元无输出；当永磁同步电机输出转速在当前母线电压对应的基速以上时，弱磁调节单元输出的弱磁参考电流指令作为转矩_电流查表单元的输入。3.根据权利2所述的控制系统，其特征在于在进行弱磁调节控制时，交叉解耦单元输出的交/直轴参考电压作为弱磁调节单元的输入，并且只有当交/直轴参考电压的幅值大于当前母线电压下最大可用电压矢量幅值时才进行弱磁调节。4.根据权利1或3所述的控制系统，其特征在于交叉解耦调节单元根据转矩_电流查表单元输出的交/直轴电流指令与永磁同步电机输出的反馈电流的差值进行交叉解耦调节。5.根据权利4所述的控制系统，其特征在于在进行交叉解耦调节时，将交/直轴电流调节的结果分别乘以相应的系数交叉叠加到各自调节的输出上，经过限幅后输出交/直轴参考电压指令，同时需要根据当前转速的方向对交叉解耦系数进行调整。全文摘要本专利技术提供一种全新永磁同步电机控制方法，该方法应用的控制系统包括转矩指令输入单元，转矩-电流查表单元，交叉解耦调节单元，空间矢量脉宽调制单元，逆变器单元，弱磁调节单元及永磁同步电机单元。其中转矩-电流查表单元依据当前弱磁调节的输出结果和转矩指令进行解析查表获取交直轴电流指令，该查表方式与转速无关联，从而提高了转矩查表的方便性和准确性。同时交叉解耦调节单元对交直轴电流指令和实际电流反馈的差值进行交叉PI调节，从而降低电机本身高速时交叉耦合的影响，提高电机的高速稳定性。而弱磁调节单元根据当前的交直轴电压参考指令计算电压矢量的幅值，然后将此本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种车用永磁同步电机控制系统，其特征在于：所述控制系统包含转矩指令输入单元、转矩－电流查表单元、交叉解耦调节单元、空间矢量脉宽调制单元、弱磁调节单元以及逆变器单元；所述转矩指令输入单元通过ＣＡＮ总线与整车相连，将整车发送的转矩指令信号并进行解析后输入至所述转矩－电流查表单元；所述转矩－电流查表单元根据转矩指令输入单元传送的转矩指令信号和弱磁调节单元输出的弱磁参考电流指令进行查表获取所需的交／直轴电流指令信号输入至交叉解耦调节单元；所述交叉解耦调节单元根据转矩－电流查表单元输出的交／直电流指令信号和永磁同步电机单元输出的实际交／直轴电流反馈信号进行交叉解耦调节得到交／直轴参考电压，并且将所述交／直轴参考电压分别输入至空间矢量脉宽调制单元和弱磁调节单元；所述弱磁调节单元根据交叉解耦调节单元输出的交／直轴参考电压计算弱磁参考电流指令并输入至所述转矩－电流查表单元；所述空间矢量脉宽调制单元根据交叉解耦调节单元输出的交／直轴参考电压进行空间矢量脉宽调制，并将得到的脉宽调制信号输入到所述逆变器单元，通过逆变器单元输出三相动力电压驱动永磁同步电机，永磁同步电机反馈输出实际交／直轴电流反馈信号输出至交叉解耦单元以进行交叉解耦电流闭环调节。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，薛山，朱华荣，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，重庆长安新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：85
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