CN103296958B - 一种转矩自动补偿方法及转矩自动补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转矩自动补偿方法和转矩自动补偿系统，以解决现有技术中永磁电动机的旋转转速出现波动的技术问题。所述方法应用于永磁电动机，所述方法包括：确定所述永磁电动机的指定频率f^*与实际频率f的频率差Δf；确定所述永磁电动机的转子的相位角度θ；基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的转子的转矩补偿量，然后通过所述转矩补偿量确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；基于所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*控制所述永磁电动机的转子的转矩由第一值调整为与所述第一值不同的第二值。

Description

一种转矩自动补偿方法及转矩自动补偿系统

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，特别涉及一种转矩自动补偿方法和转矩自动补偿系统。

背景技术

电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。

其中，在永磁同步单转子直流电机(特别是单转子空调压缩机)的转子的运行的一个周期中，由于压缩机气缸内压力的变化，故而导致转子的重心发生偏移，从而使转子运行时遇到的负载转矩阻力随着转子的位置变化而变化。

本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现现有技术中存在如下技术问题：

由于在现有技术中，转子运行时遇到的负载转矩阻力随着转子的位置变化而变化，故而导致现有技术中存在着转子旋转速度出现波动的技术问题，尤其是在低频(比如：小于30HZ)时，波动会很剧烈，进而导致电动机存在着严重的振动噪声的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种转矩自动补偿方法和转矩自动补偿系统，用于解决现有技术中永磁电动机的转子的旋转速度出现波动的技术问题。

一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种转矩自动补偿方法，所述方法应用于永磁电动机，所述方法包括：

确定所述永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf；

确定所述永磁电动机的转子的相位角度θ；

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；

基于所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*控制所述永磁电动机的转子的转矩由第一值调整为与所述第一值不同的第二值；

其中，所述基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*，具体包括：

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ；

基于所述转矩补偿量Δτ确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值；

其中，所述基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ，具体包括：

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁；

基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ。

可选的，所述基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁，具体包括：

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ进行第一积分运算和高通滤波运算，进而获得所述基波余弦分量幅值a₁以及所述基波正弦分量幅值b₁；或

所述基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁，具体包括：

确定所述频率差Δf和所述相位角度θ的余弦值cosθ的第一乘积值Δfcosθ以及所述频率差Δf和所述相位角度θ的正弦值sinθ的第二乘积值Δfsinθ；

对所述第一乘积值Δfcosθ进行低通滤波运算，进而获得所述基波余弦分量幅值a₁；以及对所述第二乘积值Δfsinθ进行所述低通滤波运算，进而获得所述基波正弦分量幅值b₁。

可选的，所述基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ，具体包括：

将所述基波余弦分量幅值a₁的余弦分量相反值-a₁和所述基波正弦分量幅值b₁的正弦分量相反值-b₁作为第二积分运算的输入值进行积分处理，进而获得积分输出值a₁_τ^*和b₁_τ^*；

基于所述积分输出值a₁_τ^*和b₁_τ^*确定所述转矩补偿量Δτ＝a₁_τ*cosθ+b₁_τ*sinθ。

可选的，所述基于所述转矩补偿量Δτ确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*，具体包括：

基于所述转矩补偿量Δτ对所述转子的原始给定转矩指令τ*修正，以获得修正给定转矩指令τ_G*；

基于所述修正给定转矩指令τ_G*确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*。

另一方面，本申请通过本申请另一实施例提供如下技术方案：

一种转矩自动补偿系统，所述系统应用于永磁电动机，所述系统包括：

第一确定模块，用于确定所述永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf；

第二确定模块，用于确定所述永磁电动机的转子的相位角度θ；

第三确定模块，用于基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；其中，所述第三确定模块，具体包括：第一确定单元，用于基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ；第二确定单元，用于基于所述转矩补偿量Δτ确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；

控制模块，用于基于所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*控制所述永磁电动机的转子的转矩由第一值调整为与所述第一值不同的第二值；

其中，所述第一确定单元，具体包括：

第一确定子单元，用于基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁；

第二确定子单元，用于基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ。

可选的，所述第二确定单元，具体包括：

修正子单元，用于基于所述转矩补偿量Δτ对所述转子的原始给定转矩指令τ*修正，以获得修正给定转矩指令τ_G*；

第三确定子单元，用于基于所述修正给定转矩指令τ_G*确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*。

本发明提供的一个或者多个实施例至少存在如下技术效果或优点：

由于在本申请实施例中，通过永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf以及永磁电动机的相位角度θ确定永磁电动机的转子的转矩补偿量，然后通过所述转矩补偿量确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*，然后通过确定出的d轴电流指令值I_d ^*和q轴电流指令值I_q ^*对永磁电动机的转子的给定转矩进行修正，从而达到了转子的旋转速度平稳的技术效果；进而，防止了永磁电动机由于负载转矩阻力随着转子位置变化而变化所造成的震动噪音问题。

附图说明

图1为本申请实施例中转矩自动补偿方法的流程图；

图2为本申请实施例转矩自动补偿方法中基于频率差Δf和相位角度θ确定d轴电流指令值I_d ^*和q轴电流指令值I_q ^*的流程图；

图3为本申请实施例转矩自动补偿方法中基于频率差Δf和相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ的流程图；

图4为本申请实施例中转矩自动补偿系统的结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种转矩自动补偿方法和转矩自动补偿系统，用于解决现有技术中永磁电动机的转子的旋转速度出现波动的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：

确定永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf；确定所述永磁电动机的转子的相位角度θ；基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；基于所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*控制所述永磁电动机的转子的转矩由第一值调整为与所述第一值不同的第二值。

由于在上述方案中，通过永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf以及永磁电动机的相位角度θ确定永磁电动机的转子的转矩补偿量，然后通过所述转矩补偿量确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*，然后通过确定出的d轴电流指令值I_d ^*和q轴电流指令值I_q ^*对永磁电动机的转子的给定转矩进行修正，从而达到了转子的旋转速度平稳的技术效果；进而，防止了永磁电动机由于负载转矩阻力随着转子位置变化而变化所造成的震动噪音问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

一方面，本申请实施例提供一种转矩自动补偿方法，所述方法应用于永磁电动机，请参考图1，所述方法包括：

步骤S101：确定所述永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf；

步骤S102：确定所述永磁电动机的转子的相位角度θ；

步骤S103：基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；

步骤S104：基于所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*控制所述永磁电动机的转子的转矩由第一值调整为与所述第一值不同的第二值。

其中，步骤S101中，所述频率差Δf＝f*-f；

其中，步骤S102中，所述相位角度θ例如为：转子的机械相位角度、转子的电角度等等；其中，通常情况下，所述机械相位角度和电角度之间会存在一个换算公式，例如：电角度＝机械相位角度*极对数。在后续介绍中，为了方便起见，将以所述相位角度θ为机械相位角度为例进行介绍，如果是电角度的话，那么，直接通过上述公式进行换算即可。

另外，在具体实施过程中，所述步骤S101和步骤S102之间没有执行现有顺序之分，也就是所述步骤S101和所述步骤S102可以同时执行、也可以步骤S101先于步骤S102执行、或者步骤S102先于步骤S101执行等等，本申请实施例不作限制。

其中，步骤S103中，基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*，请参考图2，具体又可以包括如下步骤：

步骤S201：基于所述频率差Δf和所述机械相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ；

步骤S202：基于所述转矩补偿量Δτ确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*。

其中，请参考图3，步骤S201又具体可以细化为如下步骤：

步骤S301：基于所述频率差Δf和所述机械相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁；

步骤S302：基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ。

在具体实施过程中，步骤S301中，可以采用多种方式确定所述基波余弦分量幅值a₁和所述基波正弦分量幅值b₁，下面列举其中的两种进行介绍，当然，在具体实施过程中，不限于以下两种情况。

第一种，所述基于所述频率差Δf和所述机械相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁，具体包括：

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ进行第一积分运算和高通滤波运算，进而获得所述基波余弦分量幅值a₁以及所述基波正弦分量幅值b₁。

在具体实施过程中，可以先确定所述频率差Δf和所述相位角度θ的余弦值cosθ的第一乘积值Δfcosθ以及所述频率差Δf和所述相位角度θ的正弦值sinθ的第二乘积值Δfsinθ；

然后对所述第一乘积值Δfcosθ第一积分运算和高通滤波运算获得a₁；并且，对所述第二乘积值Δfsinθ进行所述第一积分运算和高通滤波运算获得b₁。

下面将具体介绍其工作原理和实现方式：

由于Δf为周期函数，故而可以展开为如下傅里叶级数：

$\mathrm{\Δ}f\left(t\right)=\frac{a0}{2}+\underset{k=1}{\overset{\mathrm{\∞}}{\mathrm{\Σ}}}\[a_{k}cos\left(k\mathrm{\ω}t\right)+b_{k}sin\left(k\mathrm{\ω}t\right)\]...\[1\]$

其中，k为常数，

Δf中包含的直流分量和各阶次交流分量分别对应如下公式：

$a_0=\frac{1}{T}{\∫}_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}}\mathrm{\Δ}f\left(t\right)dt...\[2\]$

$a_k=\frac{2}{T}{\∫}_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}}\mathrm{\Δ}f\left(t\right)cos\left(k\mathrm{\ω}t\right)dt...\[3\]$

$b_k=\frac{2}{T}{\∫}_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}}\mathrm{\Δ}f\left(t\right)sin\left(k\mathrm{\ω}t\right)dt...\[4\]$

其中，a₀为直流分量、a_k为交流余弦分量、b_k为交流正弦分量。

为了求出Δf波动的基波余弦波动分量a₁和基波正弦波动分量b₁,忽略波动的高阶级分量，采用如下计算公式：

$a_1=\frac{2}{T}{\∫}_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}}\mathrm{\Δ}f\left(t\right)cos\left(\mathrm{\ω}t\right)dt...\[5\]$

$b_1=\frac{2}{T}{\∫}_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}}\mathrm{\Δ}f\left(t\right)sin\left(\mathrm{\ω}t\right)dt...\[6\]$

a₁和b₁为第一积分运算，其积分运算由于积分起点不同，其结果就不同，加上积分周期不是严格按照一个周期等原因，计算会引入累计误差，相当于不定积分有一个不确定的常数，积分结果可能不会收敛，或者不是一个常数，故而需要将积分结果再通过高通滤波器滤波，滤除其常量部分。

由于高通滤波器的传递函数为：积分的传递函数为：信号通过通过积分运算后再通过高通滤波器的传递函数为： $G_2\left(s\right)\·G_1\left(s\right)=\frac{c_0}{s}\·\frac{a_{0}s}{s+b_0}=\frac{a_0{c}_0}{s+b_0}=\frac{d_0}{s+b_0},$ 正好为低通滤波的传递函数，可见，信号通过积分运算后再通过高通滤波器相当于信号直接通过低通滤波器运算。

第二种，所述基于所述频率差Δf和所述机械相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁，具体包括：

确定所述频率差Δf和所述相位角度θ的余弦值cosθ的第一乘积值Δfcosθ以及所述频率差Δf和所述相位角度θ的正弦值sinθ的第二乘积值Δfsinθ；

对所述第一乘积值Δfcosθ进行低通滤波运算，进而获得所述基波余弦分量幅值a₁；以及对所述第二乘积值Δfsinθ进行所述低通滤波运算，进而获得所述基波正弦分量幅值b₁。

在具体实施过程中，所述低通滤波器可以离散化为如下计算方法：

Y(n)＝Y(n-1)+α·(X-Y(n-1))＝α·X+(1-α)·Y(n-1)………[7]

其中，Y(n)表示本次计算输出值；

Y(n-1)表示上次计算输出值；

X为本次输入值，也就是前面的第一乘积值Δfcosθ或第二乘积值Δfsinθ；

α表示0～1内的任意数。

其中，在所述X为Δfcosθ时，上述传递函数的输出Y(n)即为所述基波余弦分量幅值a₁；在所述X为Δfsinθ时，上述传递函数的输出Y(n)即为所述基波正弦分量幅值b₁。

其中，在上述方案中，由于采用低通滤波运算的方式来确定基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁，相较于通过积分运算和高通滤波运算方式而言，其计算过程较为简单，故而达到了提高确定基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁的效率的技术效果。

在具体实施过程中，步骤S302中，所述基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ，具体包括：

将所述基波余弦分量幅值a₁的余弦分量相反值-a₁和所述基波正弦分量幅值b₁的正弦分量相反值-b₁作为第二积分运算的输入值进行积分处理，进而获得积分输出值，所述积分输出值分别为a₁_τ^*和b₁_τ^*；然后通过所述所述积分输出值分别为a₁_τ^*和b₁_τ^*即可确定转矩补偿量即为Δτ＝a₁_τ*cosθ+b₁_τ*sinθ。

在具体实施过程中，可以将给定值设置为0，计算值设置为a₁或b₁，进而计算调节的输入值为(0-a₁)或(0-b₁)，也即是：-a₁或-b₁，然后将-a₁或-b₁作为第二积分运算的输入端，进而其输出端即分别为a₁_τ^*和b₁_τ^*，进而确定所述转矩补偿量Δτ＝a₁_τ*cosθ+b₁_τ*sinθ。

在具体实施过程中，在确定所述转矩补偿量Δτ时，不限于上述第二积分运算方式，可以通过PID调节(Proportional-Integral-Derivative：比例积分微分调节)中的任意调节方式或者其任意组合的调节方式确定所述转矩补偿量，本申请实施例不作限制。

在具体实施过程中，所述步骤S202又可以细化为如下步骤：

基于所述转矩补偿量Δτ对所述转子的原始给定转矩指令τ*修正，以获得修正给定转矩指令τ_G*；

在具体实施过程中，所述修正给定转矩指令τ_G*可以通过如下公式获得：

τ_G*＝τ*+Δτ...................................[8]

也就是：

τ_G*＝τ*+a₁_τ*cosθ+b₁_τ*sinθ...................................[9]

基于所述修正给定转矩指令τ_G*确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*。

在具体实施过程中，可以通过如下公式计算所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*：

${I_q}^{*}=\frac{\mathrm{\τ}\_G^{*}}{\frac{3}{2}p\[{K_E}^{*}+({L_d}^{*}-{L_q}^{*}){I_{d-1}}^{*}\]}...\[10\]$

${I_d}^{*}=-\frac{{K_E}^{*}}{2\left({L_d}^{*}-{L_q}^{*}\right)}-\sqrt{\[\frac{{K_E}^{*}}{2\left({L_d}^{*}-{L_q}^{*}\right)}\]+{\left({I_q}^{*}\right)}^2}...\[11\]$

其中，I_d ^*表示d轴电流指令值，I_q ^*表示q轴电流指令值，I_d-1 ^*表示上一次d轴电流指令值；

τ_G^*表示修正给定转矩指令；

K_E ^*表示感应电压常数；

L_d*表示d轴电感值、L_q*表示q轴电感值。

在具体实施过程中，在所述永磁电动机的初始化启动阶段，其会对应一d轴电流指令值和q轴电流指令值，然后每隔一个检测周期，例如：1ms、2ms等等，就对所述永磁电动机的转矩补偿量进行检测，然后通过上述公式对所述永磁电动机当前最合适的d轴电流指令值I_d ^*和q轴电流指令值I_d ^*，在上述公式中首先需要用到上一次检测到的d轴电流指令值I_d-1 ^*确定出当前的q轴电流指令值I_q ^*；然后用当前的q轴电流指令值I_q ^*确定出当前的d轴电流指令值I_d ^*，最后通过确定出q轴电流指令值I_q ^*和d轴电流指令值I_d ^*就可以对永磁电动机的转矩进行一个补偿，以保证转子的旋转速度平稳，进而进一步的防止了永磁电动机由于负载转矩阻力随着转子位置变化而变化所造成的震动噪音问题。

另一方面，基于同一发明构思，本发明通过本发明的另一实施例提供一种实施本申请实施例中转矩自动补偿方法的系统，所述系统应用于永动机，请参考图4，所述系统具体包括如下结构：

第一确定模块401，用于确定所述永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf；

第二确定模块402，用于确定所述永磁电动机的转子的相位角度θ；

第三确定模块403，用于基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；

控制模块404，用于基于所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*控制所述永磁电动机的转子的转矩由第一值调整为与所述第一值不同的第二值。

在具体实施过程中，所述第三确定模块403，具体包括：

第一确定单元，用于基于所述频率差Δf和所述机械相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ；

第二确定单元，用于基于所述转矩补偿量Δτ确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*。

在具体实施过程中，所述第一确定单元，具体包括：

第一确定子单元，用于基于所述频率差Δf和所述机械相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁；

第二确定子单元，用于基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ。

在具体实施过程中，所述第二确定单元，具体包括：

修正子单元，用于基于所述转矩补偿量Δτ对所述转子的原始给定转矩指令τ*修正，以获得修正给定转矩指令τ_G*；

第三确定子单元，用于基于所述修正给定转矩指令τ_G*确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*。

由于以上系统为实施本申请实施例中转矩自动补偿方法的系统，故而基于前面所介绍的转矩自动补偿方法，本领域所属技术人员能够了解该系统的具体结构及变形，故而在此不再详细介绍，凡是实施本申请实施例所介绍的转矩自动补偿方法所采用的系统都属于本申请所欲保护的范围。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于在本申请实施例中，通过永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf以及永磁电动机的相位角度θ确定永磁电动机的转子的转矩补偿量，通过通过所述转矩补偿量确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*，然后通过确定出的d轴电流指令值I_d ^*和q轴电流指令值I_q ^*对永磁电动机的转子的给定转矩进行修正，从而达到了转子的旋转速度平稳的技术效果；进而，防止了永磁电动机由于负载转矩阻力随着转子位置变化而变化所造成的震动噪音问题。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种转矩自动补偿方法，所述方法应用于永磁电动机，其特征在于，所述方法包括：

确定所述永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf；

确定所述永磁电动机的转子的相位角度θ；

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；

基于所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*控制所述永磁电动机的转子的转矩由第一值调整为与所述第一值不同的第二值；

其中，所述基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*，具体包括：

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ；

基于所述转矩补偿量Δτ确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；

其中，所述基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ，具体包括：

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁；

基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁，具体包括：

基于所述频率差Δf和所述相位角度θ进行第一积分运算和高通滤波运算，进而获得所述基波余弦分量幅值a₁以及所述基波正弦分量幅值b₁；或

所述基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁，具体包括：

确定所述频率差Δf和所述相位角度θ的余弦值cosθ的第一乘积值Δfcosθ以及所述频率差Δf和所述相位角度θ的正弦值sinθ的第二乘积值Δfsinθ；

对所述第一乘积值Δfcosθ进行低通滤波运算，进而获得所述基波余弦分量幅值a₁；以及对所述第二乘积值Δfsinθ进行所述低通滤波运算，进而获得所述基波正弦分量幅值b₁。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ，具体包括：

将所述基波余弦分量幅值a₁的余弦分量相反值-a₁和所述基波正弦分量幅值b₁的正弦分量相反值-b₁作为第二积分运算的输入值进行积分处理，进而获得积分输出值a₁_τ^*和b₁_τ^*；

基于所述积分输出值确定所述转矩补偿量Δτ＝a₁_τ*cosθ+b₁_τ*sinθ。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述转矩补偿量Δτ确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*，具体包括：

基于所述转矩补偿量Δτ对所述转子的原始给定转矩指令τ*修正，以获得修正给定转矩指令τ_G*；

基于所述修正给定转矩指令τ_G*确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*。

5.一种转矩自动补偿系统，所述系统应用于永磁电动机，其特征在于，所述系统包括：

第一确定模块，用于确定所述永磁电动机的指定频率f*与实际频率f的频率差Δf；

第二确定模块，用于确定所述永磁电动机的转子的相位角度θ；

第三确定模块，用于基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；其中，所述第三确定模块，具体包括：第一确定单元，用于基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述转子的转矩补偿量Δτ；第二确定单元，用于基于所述转矩补偿量Δτ确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述永磁电动机的q轴电流指令值I_q ^*；

控制模块，用于基于所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*控制所述永磁电动机的转子的转矩由第一值调整为与所述第一值不同的第二值；

其中，所述第一确定单元，具体包括：

第一确定子单元，用于基于所述频率差Δf和所述相位角度θ确定所述永磁电动机的频率波动的基波余弦分量幅值a₁和所述频率波动的基波正弦分量幅值b₁；

第二确定子单元，用于基于所述基波余弦分量幅值a₁和基波正弦分量幅值b₁确定所述转矩补偿量Δτ。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二确定单元，具体包括：

修正子单元，用于基于所述转矩补偿量Δτ对所述转子的原始给定转矩指令τ*修正，以获得修正给定转矩指令τ_G*；

第三确定子单元，用于基于所述修正给定转矩指令τ_G*确定所述d轴电流指令值I_d ^*和所述q轴电流指令值I_q ^*。