CN104836500A - 基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法及电机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法，包括以下步骤：检测电机的三相电流；当电机进入弱磁开环控制模式时，根据电机的三相电流计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差；以及对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压以实现对电机进行转矩补偿。通过该转矩补偿方法，改善了弱磁开环控制对电机实际转矩的不利影响，提高了电机控制系统的稳定性、响应速度和控制精度。本发明还提出了一种电机控制器。

Description

基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法及电机控制器

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法以及一种电机控制器。

背景技术

目前，永磁同步电机和感应电机一般都会采用弱磁控制。弱磁控制能使电机在高速时输出恒定功率，从而使系统具有较宽的调速范围，较强的弱磁性能保证在逆变器容量不变的情况下提高系统的性能。即言，当电机端电压达到逆变器自身能承受的最大极限电压，系统采用弱磁控制，通过减小磁通来提升转速，即增加电机直轴去磁电流分量和减小交轴电流分量来减弱气隙合成磁场，从而维持电压平衡关系，获得弱磁效果。

其中，如图1所示，相关技术中电机的弱磁控制系统采用弱磁开环来调节去磁分量，V_d、V_q采用开环控制，但是在调节d轴电流的同时会对V_q产生影响，进而影响电机的输出转矩，导致电机转矩不能根据受控电机运行状态进行实时准确的控制，容易造成系统电机转矩与目标转矩存在稳态偏差，甚至出现无法控制电机转矩，造成系统不稳定。并且，一般是通过后期标定合适参数来调节电机控制系统，但是由于系统的不稳定性和复杂性，不仅增加了调试工作难度，也给标定带来一定难度。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法，通过转矩闭环补偿控制，改善了弱磁开环控制对电机实际转矩的不利影响，提高了系统的稳定性、响应速度以及控制精度。

本发明的另一个目的在于提出了一种电机控制器。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法，包括以下步骤：检测所述电机的三相电流；当所述电机进入弱磁开环控制模式时，根据所述电机的三相电流计算所述电机的实际转矩，并计算所述电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差；以及对所述转矩偏差进行比例积分PI调节以获得补偿电压，并将所述补偿电压叠加到所述电机的q轴电压以实现对所述电机进行转矩补偿。

根据本发明实施例的基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法，当电机进入弱磁开环控制模式时，根据检测的电机的三相电流计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，然后对转矩偏差进行比例积分PI调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压以实现对电机进行转矩补偿，从而控制电机的实际转矩跟随电机的目标转矩变化而变化，满足电机控制系统的控制要求，提高了系统的响应速度和控制精度，并且通过对电机进行转矩补偿，抵消了弱磁开环控制对电机实际输出转矩的不利影响，从而提高了系统的稳定性。

根据本发明的一个实施例，所述的转矩补偿方法还包括：判断所述电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压；如果判断所述电机的定子端相电压达到所述预设饱和电压时，控制所述电机进入所述弱磁开环控制模式。

根据本发明的一个实施例，所述预设饱和电压根据所述电机的直流母线电压获得。

根据本发明的一个实施例，在所述补偿电压叠加到所述电机的q轴电压之后，还包括：根据叠加所述补偿电压后的q轴电压以及所述电机的d轴电压判断所述电机的定子端相电压是否达到所述预设饱和电压；如果判断所述电机的定子端相电压达到所述预设饱和电压时，取未叠加所述补偿电压的q轴电压作为所述电机的当前q轴电压。

在本发明的实施例中，根据所述电机的三相电流计算所述电机的实际转矩，具体包括：对所述电机的三相电流进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得所述电机的d轴电流和q轴电流；根据所述d轴电流和q轴电流计算所述电机的实际转矩。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种电机控制器，包括：电流检测模块，所述电流检测模块用于检测电机的三相电流；坐标变换模块，所述坐标变换模块用于对所述电机的三相电流进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得所述电机的d轴电流和q轴电流；转矩补偿模块，在所述电机进入弱磁开环控制模式时，所述转矩补偿模块根据所述d轴电流和q轴电流计算所述电机的实际转矩，并计算所述电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，以及对所述转矩偏差进行比例积分PI调节以获得补偿电压，并将所述补偿电压叠加到所述电机的q轴电压以实现对所述电机进行转矩补偿。

根据本发明实施例的电机控制器，通过电流检测模块检测电机的三相电流，然后由坐标变换模块对电机的三相电流进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得电机的d轴电流和q轴电流，在电机进入弱磁开环控制模式时，转矩补偿模块根据d轴电流和q轴电流计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，以及对转矩偏差进行比例积分PI调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压以实现对电机进行转矩补偿。因此，本发明实施例的电机控制器通过增加转矩补偿模块实现对电机进行转矩补偿，从而控制电机的实际转矩跟随电机的目标转矩变化而变化，满足电机控制系统的控制要求，提高了系统的响应速度和控制精度，并且通过对电机进行转矩补偿，抵消了弱磁开环控制对电机实际输出转矩的不利影响，从而提高了系统的稳定性。

根据本发明的一个实施例，所述电机控制器还包括：判断模块，所述判断模块用于判断所述电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，并在判断所述电机的定子端相电压达到所述预设饱和电压时，所述判断模块控制所述电机进入所述弱磁开环控制模式。

根据本发明的一个实施例，所述预设饱和电压根据所述电机的直流母线电压获得。

根据本发明的一个实施例，在所述补偿电压叠加到所述电机的q轴电压之后，所述判断模块还根据叠加所述补偿电压后的q轴电压以及所述电机的d轴电压判断所述电机的定子端相电压是否达到所述预设饱和电压，并在判断所述电机的定子端相电压达到所述预设饱和电压时，所述判断模块取未叠加所述补偿电压的q轴电压作为所述电机的当前q轴电压。

在本发明的实施例中，所述电机为永磁同步电机。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为电机弱磁开环控制系统的矢量控制框图；

图2为根据本发明实施例的基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法的流程图；

图3为根据本发明一个实施例的电机控制系统的矢量控制框图；

图4为根据本发明一个实施例的对电机进行转矩补偿的流程图；以及

图5为根据本发明实施例的电机控制器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述本发明实施例提出的基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法以及电机控制器。

图2为根据本发明实施例的基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法的流程图。如图2所示，该基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法包括以下步骤：

S1，检测电机的三相电流。其中，电机可以是永磁同步电机。

S2，当电机进入弱磁开环控制模式时，根据电机的三相电流计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差。

其中，根据本发明的一个实施例，判断电机是否进入弱磁开环控制模式，需要判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，如果判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，控制电机进入弱磁开环控制模式。其中，预设饱和电压根据电机的直流母线电压获得。

具体地，通过下述公式(1)判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压。

$\sqrt{V_d^2+V_q^2}>\frac{U_{\mathrm{DC}}}{\sqrt{3}}---\left(1\right)$

其中，V_d为电机的d轴电压，V_q为电机的q轴电压，U_DC为电机的直流母线电压。

如果电机的定子端相电压满足上述公式(1)，则控制电机进入弱磁开环控制模式。

并且，在本发明的实施例中，根据电机的三相电流计算电机的实际转矩，具体包括：对电机的三相电流进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得电机的d轴电流和q轴电流，根据d轴电流和q轴电流计算电机的实际转矩。

S3，对转矩偏差进行PI(Proportional Integral，比例积分)调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压以实现对电机进行转矩补偿。

其中，根据本发明的一个实施例，在补偿电压叠加到电机的q轴电压之后，上述的基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法还包括：根据叠加补偿电压后的q轴电压以及电机的d轴电压判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，如果判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，取未叠加补偿电压的q轴电压作为电机的当前q轴电压。

具体地，图3为根据本发明一个实施例的电机控制系统的矢量控制框图。如图3所示，电机控制系统通过弱磁开环控制输出Δi_d作为d轴的去磁分量，实现电机弱磁升速控制，使电机获得较宽的调速范围，并在电机控制系统中增加了转矩补偿控制，即对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压来调节弱磁开环控制对转矩的影响，以对电机的转矩进行补偿，提高整个系统的稳定性。

其中，在对电机的转矩进行补偿时，首先根据上述公式(1)判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，当电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，控制电机进入弱磁开环控制模式，同时计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，再对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压，在补偿电压叠加到电机的q轴电压之后，根据叠加补偿电压后的q轴电压以及电机的d轴电压判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，如果判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，取未叠加补偿电压的q轴电压作为电机的当前q轴电压，以避免过补偿；如果判断电机的定子端相电压未达到预设饱和电压时，取叠加补偿电压后的q轴电压作为电机的当前q轴电压，最终实现对电机进行转矩补偿。其中，当电机的定子端相电压未达到预设饱和电压时，弱磁开环控制不起作用，不进行转矩补偿。

具体而言，根据上述公式(1)实时判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压，如果电机的定子端相电压未达到预设饱和电压，设置电机的补偿电压u_errcmp为零，如果电机的定子端相电压达到预设饱和电压，控制电机进入弱磁开环控制模式，然后对当前检测的电机的三相电流i_a、i_b和i_c进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得电机的d轴电流i_d和q轴电流i_q，然后根据d轴电流i_d和q轴电流i_q计算电机的实际转矩T_e，并计算电机的实际转矩T_e与目标转矩T_qref之间的转矩偏差，对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压u_errcmp，并将补偿电压u_errcmp叠加到电机的q轴电压u_qref1获得叠加补偿电压后的q轴电压u_qref2，然后根据叠加补偿电压后的q轴电压u_qref2以及电机的d轴电压u_dref判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，如果判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，取未叠加补偿电压的q轴电压u_qref1作为电机的当前q轴电压u_qref，否则以叠加补偿电压后的q轴电压u_qref2作为电机的当前q轴电压u_qref，最后将电机的d轴电压u_dref和电机的当前q轴电压u_qref经过Park逆变换以及SVPWM(Space VectorPulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)控制，以获得三相PWM波控制三相逆变器输出交流电供给电机，控制电机稳定、可靠地运行。

具体流程如图4所示，包括以下步骤：

S301，判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压。如果是，执行步骤S302；如果否，执行步骤S303。

S302，控制电机进入弱磁开环控制模式，根据检测的电机的三相电流计算电机的实际转矩，并计算电机的目标转矩与实际转矩的转矩偏差。

S303，不对电机进行转矩补偿。

S304，对转矩偏差进行PI调节。

S305，获得q轴的补偿电压u_errcmp。

S306，将获得的q轴的补偿电压u_errcmp叠加到电机的q轴电压u_qref1以获得叠加补偿电压后的q轴电压u_qref2，即u_qref2＝u_qref1+u_errcmp。

S307，判断补偿后电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压。如果是，执行步骤S308；如果否，执行步骤S309。

S308，取未叠加补偿电压的q轴电压u_qref1作为电机的当前q轴电压u_qref。

S309，取叠加补偿电压后的q轴电压u_qref2作为电机的当前q轴电压u_qref。

综上所述，根据本发明实施例的基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法，当电机进入弱磁开环控制模式时，根据检测的电机的三相电流计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，然后对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压以实现对电机进行转矩补偿，从而控制电机的实际转矩跟随电机的目标转矩变化而变化，满足电机控制系统的控制要求，提高了系统的响应速度和控制精度，并且通过对电机进行转矩补偿，抵消了弱磁开环控制对电机实际输出转矩的不利影响，从而提高了系统的稳定性。

图5为根据本发明实施例的电机控制器。如图5所示，电机控制器包括：电流检测模块10、坐标变换模块20以及转矩补偿模块30。

其中，电流检测模块10用于检测电机的三相电流；坐标变换模块20用于对电机的三相电流进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得电机的d轴电流和q轴电流；在电机进入弱磁开环控制模式时，转矩补偿模块30根据d轴电流和q轴电流计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，以及对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压以实现对电机进行转矩补偿。

根据本发明的一个实施例，上述的电机控制器还包括：判断模块，判断模块用于判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，并在判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，判断模块控制电机进入弱磁开环控制模式。其中，预设饱和电压根据电机的直流母线电压获得。

并且，根据本发明的一个实施例，在补偿电压叠加到电机的q轴电压之后，判断模块还根据叠加补偿电压后的q轴电压以及电机的d轴电压判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，并在判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，判断模块取未叠加补偿电压的q轴电压作为电机的当前q轴电压。

在本发明的实施例中，电机可以为永磁同步电机。

具体地，如图3所示，电机控制系统通过弱磁开环控制输出Δi_d作为d轴的去磁分量，实现电机弱磁升速控制，使电机获得较宽的调速范围，并在电机控制系统中增加了转矩补偿模块30，即对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压来调节弱磁开环控制对转矩的影响，以对电机的转矩进行补偿，提高整个系统的稳定性。

其中，在对电机的转矩进行补偿时，首先，判断模块根据上述公式(1)判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，当电机的定子端相电压达到预设饱和电压，即电机的定子端相电压达到三相逆变器所承受的最大极限电压时，判断模块控制电机进入弱磁开环控制模式，同时转矩补偿模块30计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，再对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压，在补偿电压叠加到电机的q轴电压之后，判断模块根据叠加补偿电压后的q轴电压以及电机的d轴电压判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，如果判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，取未叠加补偿电压的q轴电压作为电机的当前q轴电压，以避免过补偿；如果判断电机的定子端相电压未达到预设饱和电压时，取叠加补偿电压后的q轴电压作为电机的当前q轴电压，最终实现对电机进行转矩补偿。其中，当电机的定子端相电压未达到预设饱和电压时，弱磁开环控制不起作用，不进行转矩补偿。

具体而言，判断模块根据上述公式(1)实时判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压，如果电机的定子端相电压未达到预设饱和电压，转矩补偿模块30设置电机的转矩补偿产生的补偿电压u_errcmp为零，如果电机的定子端相电压达到预设饱和电压，判断模块控制电机进入弱磁开环控制模式，然后对当前电流检测模块10检测的电机的三相电流i_a、i_b和i_c通过坐标变换模块20进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得电机的d轴电流i_d和q轴电流i_q，然后转矩补偿模块30根据d轴电流i_d和q轴电流i_q计算电机的实际转矩T_e，并计算电机的实际转矩T_e与目标转矩T_qref之间的转矩偏差，对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压u_errcmp，并将补偿电压u_errcmp叠加到电机的q轴电压u_qref1获得叠加补偿电压后的q轴电压u_qref2，然后判断模块根据叠加补偿电压后的q轴电压u_qref2以及电机的d轴电压u_dref判断电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，如果判断电机的定子端相电压达到预设饱和电压时，取未叠加补偿电压的q轴电压u_qref1作为电机的当前q轴电压u_qref，否则以叠加补偿电压后的q轴电压u_qref2作为电机的当前q轴电压u_qref，最后将电机的d轴电压u_dref和电机的当前q轴电压u_qref经过Park逆变换以及SVPWM控制，以获得三相PWM波控制三相逆变器输出交流电供给电机，控制电机稳定、可靠地运行。

根据本发明实施例的电机控制器，通过电流检测模块检测电机的三相电流，然后由坐标变换模块对电机的三相电流进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得电机的d轴电流和q轴电流，在电机进入弱磁开环控制模式时，转矩补偿模块根据d轴电流和q轴电流计算电机的实际转矩，并计算电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，以及对转矩偏差进行PI调节以获得补偿电压，并将补偿电压叠加到电机的q轴电压以实现对电机进行转矩补偿。因此，本发明实施例的电机控制器通过增加转矩补偿模块实现对电机进行转矩补偿，从而控制电机的实际转矩跟随电机的目标转矩变化而变化，满足电机控制系统的控制要求，提高了系统的响应速度和控制精度，并且通过对电机进行转矩补偿，抵消了弱磁开环控制对电机实际输出转矩的不利影响，从而提高了系统的稳定性。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种基于电机的弱磁开环控制的转矩补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测所述电机的三相电流；

当所述电机进入弱磁开环控制模式时，根据所述电机的三相电流计算所述电机的实际转矩，并计算所述电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差；以及

对所述转矩偏差进行比例积分PI调节以获得补偿电压，并将所述补偿电压叠加到所述电机的q轴电压以实现对所述电机进行转矩补偿。

2.如权利要求1所述的转矩补偿方法，其特征在于，还包括：

判断所述电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压；

如果判断所述电机的定子端相电压达到所述预设饱和电压时，控制所述电机进入所述弱磁开环控制模式。

3.如权利要求2所述的转矩补偿方法，其特征在于，所述预设饱和电压根据所述电机的直流母线电压获得。

4.如权利要求2所述的转矩补偿方法，其特征在于，在所述补偿电压叠加到所述电机的q轴电压之后，还包括：

根据叠加所述补偿电压后的q轴电压以及所述电机的d轴电压判断所述电机的定子端相电压是否达到所述预设饱和电压；

如果判断所述电机的定子端相电压达到所述预设饱和电压时，取未叠加所述补偿电压的q轴电压作为所述电机的当前q轴电压。

5.如权利要求1-4中任一项所述的转矩补偿方法，其特征在于，根据所述电机的三相电流计算所述电机的实际转矩，具体包括：

对所述电机的三相电流进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得所述电机的d轴电流和q轴电流；

根据所述d轴电流和q轴电流计算所述电机的实际转矩。

6.一种电机控制器，其特征在于，包括：

电流检测模块，所述电流检测模块用于检测电机的三相电流；

坐标变换模块，所述坐标变换模块用于对所述电机的三相电流进行Clarke坐标变换和Park坐标变换以获得所述电机的d轴电流和q轴电流；

转矩补偿模块，在所述电机进入弱磁开环控制模式时，所述转矩补偿模块根据所述d轴电流和q轴电流计算所述电机的实际转矩，并计算所述电机的实际转矩与目标转矩之间的转矩偏差，以及对所述转矩偏差进行比例积分PI调节以获得补偿电压，并将所述补偿电压叠加到所述电机的q轴电压以实现对所述电机进行转矩补偿。

7.如权利要求6所述的电机控制器，其特征在于，还包括：

判断模块，所述判断模块用于判断所述电机的定子端相电压是否达到预设饱和电压，并在判断所述电机的定子端相电压达到所述预设饱和电压时，所述判断模块控制所述电机进入所述弱磁开环控制模式。

8.如权利要求7所述的电机控制器，其特征在于，所述预设饱和电压根据所述电机的直流母线电压获得。

9.如权利要求7所述的电机控制器，其特征在于，在所述补偿电压叠加到所述电机的q轴电压之后，所述判断模块还根据叠加所述补偿电压后的q轴电压以及所述电机的d轴电压判断所述电机的定子端相电压是否达到所述预设饱和电压，并在判断所述电机的定子端相电压达到所述预设饱和电压时，所述判断模块取未叠加所述补偿电压的q轴电压作为所述电机的当前q轴电压。

10.如权利要求6-9中任一项所述的电机控制器，其特征在于，所述电机为永磁同步电机。