CN104868800A - 永磁同步电机的控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机的控制装置，包括：速度检测器，用于实时检测永磁同步电机的转速；重复控制器，重复控制器采用重复控制方法根据永磁同步电机的转速输出转矩补偿控制信号；闭环控制电路，闭环控制电路包括电流控制器，电流控制器根据重复控制器输出的转矩补偿控制信号、参考电流和永磁同步电机的反馈电流对永磁同步电机的转速进行调节，以抑制永磁同步电机的转速波动。本发明的永磁同步电机的控制装置，可以降低永磁同步电机的振动，并且可以实时对永磁同步电机的振动进行抑制，不需要大量的实验数据，不会影响永磁同步电机的正常运行。本发明还公开了一种永磁同步电机的控制方法。

Description

永磁同步电机的控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别涉及一种永磁同步电机的控制装置，和永磁同步电机的控制方法。

背景技术

PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor，永磁同步电动机)具有高功率密度、宽调速范围、高效率、体积小、响应快和运行可靠等优点。在家用电器、数控机床、工业机器人、电动汽车以及航空设备等交流驱动场合得到广泛的应用。其中，应用永磁同步电机的直流风扇在永磁同步电机运行过程中，永磁同步电机和直流风扇的其它部件组成的系统经常会产生周期性振动，周期性振动产生的原因除了永磁同步电机本身的磁场特性造成磁力周期变化，还有一部分由于电机控制器给定的转矩周期性波动，因而使永磁同步电机的转速在某种条件会出现周期性的脉动，进而引起电机系统的振动，严重时会引起整个直流风扇系统共振，增加噪音，影响直流风扇的寿命。

目前，对于上述电机系统或直流风扇的周期性的脉动、振动，在不引起共振时，一般不进行抑制。或者，通过实验的方法确定共振频率点，进而通过控制程序避开共振频率点运行的方法降低振动带来的危害。但是，上述通常的处理办法有可能会存在如下缺陷：1，实验不具有代表性，可能有些直流风扇的装配不一致导致批量生产的共振点和实验不相同，存在一定的不确定性；2，不能实时降低振动，并且需要通过大量的实验确定共振点并预先在控制程序中避开共振点运行，而避开的共振点越多，越影响电机系统或直流风扇的正常运行。

发明内容

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题。

为此，本发明的一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制装置，该控制装置可以降低永磁同步电机的振动，并且可以实时对永磁同步电机的振动进行抑制，不需要大量的实验数据，不会影响永磁同步电机的正常运行。

本发明的另一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制方法。

为达到上述目的，本发明的一方面实施例提出一种永磁同步电机的控制装置，该控制装置包括：速度检测器，用于实时检测永磁同步电机的转速；重复控制器，所述重复控制器采用重复控制方法根据所述永磁同步电机的转速输出转矩补偿控制信号；闭环控制电路，所述闭环控制电路包括电流控制器，所述电流控制器根据所述重复控制器输出的转矩补偿控制信号、参考电流和所述永磁同步电机的反馈电流对所述永磁同步电机的转速进行调节，以抑制所述永磁同步电机的转速波动。

根据本发明实施例的永磁同步电机的控制装置，通过速度检测器实时检测永磁同步电机的转速，进而重复控制器输出针对永磁同步电机的转速波动的转矩补偿控制信号至电流控制器，电流控制器根据转矩补偿控制信号对永磁同步电机进行转速调节，从而可以在一定程度上抑制转速的周期性波动，降低永磁同步电机的振动，并且可以进行实时地抑制，不需要大量的实验数据的支持，不会影响永磁同步电机的正常工作。

其中，所述重复控制器输出的转矩补偿控制信号包括所述永磁同步电机的当前转矩偏差信号和所述永磁同步电机上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。

进一步地，在本发明的一些实施例中，上述闭环控制电路还包括：第一转换器，所述第一转换器用于将所述电流控制器输出的所述永磁同步电机的d轴和q轴的电流转换为三相静止坐标形式的电流；逆变器，所述逆变器根据所述三相静止坐标形式的电流和直流电源输出的直流电输出三相交流电至所述永磁同步电机。

进一步地，上述闭环控制电路还包括：电流采样器，所述电流采样器采集所述永磁同步电机输出的三相静止坐标形式的电流；第二转换器，用于将所述电流采样器采集的所述三相静止坐标形式的电流转换为所述永磁同步电机的d轴和q轴的反馈电流。

进一步地，在本发明的一些实施例中，上述闭环控制电路还包括：积分器，所述积分器根据所述速度检测器输出的所述永磁同步电机的转速进行积分运算以获取积分角度值，并将所述积分角度值输出至所述第一转换器和所述第二转换器以进行不同坐标形式电流的转换。

为达到上述目的，本发明的另一方面实施例提出一种永磁同步电机的控制方法，该控制方法包括以下步骤：检测永磁同步电机的转速；采用重复控制方法根据所述永磁同步电机的转速生成转矩补偿控制信号；以及采用电流调速方法根据所述转矩补偿控制信号、参考电流和所述永磁同步电机的反馈电流对所述永磁同步电机的转速进行调节，以抑制所述永磁同步电机的转速波动。

根据本发明实施例的永磁同步电机的控制方法，通过检测永磁同步电机的转速，进而输出针对永磁同步电机的转速波动的转矩补偿控制信号，进而根据转矩补偿控制信号对永磁同步电机进行转速调节，从而可以在一定程度上抑制转速的周期性波动，降低永磁同步电机的振动，并且可以进行实时地抑制，不需要大量的实验数据的支持，不会影响永磁同步电机的正常工作。

其中，在本发明的一些实施例中，所述转矩补偿控制信号包括所述永磁同步电机的当前转矩偏差信号和所述永磁同步电机上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。

进一步地，在本发明的一些实施例中，上述永磁同步电机的控制方法还包括：将所述电流调速方法中获得的所述永磁同步电机d轴和q轴的电流转换为三相静止坐标形式的电流；以及根据所述三相静止坐标形式的电流和直流电源输出的直流电输出三相交流电至所述永磁同步电机以对所述永磁同步电机进行控制。

进一步地，在本发明的一些实施例中，上述永磁同步电机的控制方法还包括：还包括：采集所述永磁同步电机输出的三相静止坐标形式的电流；将所述三相静止坐标形式的电流转换为所述永磁同步电机的d轴和q轴的反馈电流。

进一步地，上述永磁同步电机的控制方法还包括：根据所述永磁同步电机的转速进行积分运算以获取积分角度值；以及根据所述积分角度值对不同坐标形式电流进行转换。

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为根据本发明的一个实施例的永磁同步电机的控制装置的框图；

图2为根据本发明的一个具体实施例的永磁同步电机的控制装置的控制过程的示意图；以及

图3为根据本发明的一个实施例的永磁同步电机的控制方法的流程图。

附图标记

永磁同步电机的控制装置100，速度检测器10、重复控制器20和闭环控制电路30，电流控制器301，第一转换器302和逆变器303，电流采样器304和第二转换器305，积分器306，辨识器307。

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。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

随着微电子技术、计算机技术和电力电子技术的发展，为抑制永磁同步电机的振动的研究提供了必要的硬件及软件基础，为解决实验方法抑制振动的不确定性和不实时性，概括地说，本发明实施例提出一种永磁同步电机的控制装置和控制方法，通过该控制装置和控制方法可以识别永磁同步电机的转速波动、推测转矩脉动的特性，利用重复控制方法施加转矩补偿，进而减小永磁同步电机的转速、转矩脉动，从而降低永磁同步电机系统或直流风扇的振动。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的永磁同步电机的控制装置和控制方法。首先对永磁同步电机的控制装置进行说明。

图1为根据本发明的一个实施例的永磁同步电机的控制装置的框图。如图1所示，本发明实施例的永磁同步电机的控制装置100包括速度检测器10、重复控制器20和闭环控制电路30，闭环控制电路30包括电流控制器301。

其中，速度检测器10用于实时检测永磁同步电机M的转速，速度检测器10可以直接检测获得永磁同步电机M的转速，例如通过位置检测器检测永磁同步电机M的转子位置，进而速度检测器10根据转子位置估算出永磁同步电机M的转速，为现有技术不再赘述。

永磁同步电机M的转速周期性波动，进而导致振动，有一部分原因为电机控制器的控制转矩具有脉动性，因此在本发明的永磁同步电机的控制装置中设置重复控制器20。重复控制器20采用重复控制方法根据永磁同步电机M的转速输出转矩补偿控制信号。其中，重复控制方法是基于内模原理的一种控制方法，所谓内模即在一个闭环调节系统例如永磁同步电机M的电流转速调节系统中，在其反馈回路中设置一个内部模型，使该内部模型可以很好地描述系统外部信号特性，通过该内部模型的作用可以使得闭环调节系统获得理想的指令跟踪特性，具有较强的扰动抑制能力。内模原理的本质是将闭环调节系统外部信号动态模型(即为内模)植入控制系统即设置重复控制器20内以此构建成高精度的反馈控制系统，使闭环调节系统能够无静差地跟随输入信号。

其中，重复控制器10输出的转矩补偿控制信号包括永磁同步电机M的当前转矩偏差信号和永磁同步电机M上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。也就是说，重复控制器20加到被控对象即永磁同步电机M的输入信号，除了根据速度检测器10实时检测的永磁同步电机M的当前转速获得的当前转矩偏差信号，还叠加了一个“过去的控制偏差”，即永磁同步电机M上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。如此重复控制器20将上一个运行周期同时刻的控制偏差和当前的控制偏差一起施加于被控对象即永磁同步电机M进行控制，此控制方式，控制偏差重复被使用，即可以称为重复控制。经过重复控制器20几个周期的重复控制之后，可以大大提高永磁同步电机M的控制装置的跟踪精度，改善系统品质。重复控制器20在适用于跟踪周期性输入信号的同时，也可以抑制周期性干扰。

进而电流控制器301例如PI电流控制器根据重复控制器20输出的转矩补偿控制信号、参考电流和永磁同步电机M的反馈电流对永磁同步电机M的转速进行调节，以抑制永磁同步电机M的转速波动。例如，如图2所示，重复控制器20根据速度检测器10获得的永磁同步电机M的转速，采用重复控制方法分析永磁同步电机M的转速的波动周期性即转速波动规律，进而根据转速波动规律输出相应的转矩补偿控制信号例如电流控制信号至PI电流控制器的输入信号端，从而PI电流控制器根据输入的参考值如图2中永磁同步电机M的q轴的参考电流、以及q轴的反馈电流和重复控制器20输出的电流控制信号进行比例积分处理，进而输出对永磁同步电机M的转速的调节控制信号以对永磁同步电机M的转速进行调节，因为重复控制器20输出的针对转速波动的转矩补偿控制信号例如电流控制信号可以起到抑制周期性干扰的作用，所以电流控制器301输出的控制信号可以根据速度波动对永磁同步电机M进行调节，从而抑制永磁同步电机M的速度波动。

进一步地，如图2所示，闭环控制电路30中还包括第一转换器302和逆变器303。其中，第一转换器302用于将电流控制器301输出的永磁同步电机M的d轴和q轴的电流转换为三相静止坐标形式的电流例如a、b、c三相电流。进而逆变器303根据三相静止坐标形式的电流，例如a、b、c三相电流，和直流电源D输出的直流电输出三相交流电至永磁同步电机M，以根据重复控制和比例积分控制方式处理后的控制信号对永磁同步电机M进行控制，从而可以抑制永磁同步电机M的振动，其中，直流电源D可以由市电经二极管桥整流滤波等到。

进一步地，如图2所示，闭环控制电路30还包括电流采样器304和第二转换器305。电流采样器304采集永磁同步电机M输出的三相静止坐标形式的电流例如a、b、c三相电流。进而第二转换器305将电流采样器304采集的三相静止坐标形式的电流转换为永磁同步电机M的d轴和q轴的反馈电流。进而永磁同步电机M的d轴和q轴的反馈电流反馈至电流控制器301例如PI电流控制器的输入端，以便PI电流控制器进行比例积分处理以对永磁同步电机M的转速进行控制。

另外，如图2所示，闭环控制电路30还包括积分器306，积分器306根据速度检测器10输出的永磁同步电机M的转速进行积分运算以获取积分角度值，并将积分角度值输出至第一转换器302和第二转换器305以进行不同坐标形式电流的转换。

另外，如图2所示，其中，永磁同步电机M的电阻R＝3.8Ω(线间)，d轴电感Ld＝3.0mH，q轴电感Lq＝3.1mH，反电势系数Ke＝16V/krpm,永磁同步电机的极对数poles＝4，转动惯量7.6*10^-4kg*m²。闭环控制电路30还可以包括辨识器307，辨识器307根据电流控制器301输出的永磁同步电机M的q轴的电压、第二转换器305输出的q轴的反馈电流和速度检测器10输出的永磁同步电机M的转速，例如图2中的角速度ω，进行反电势系数和电感识别以使速度检测器10进行速度检测。具体地，例如辨识器307完成永磁同步电机M的d轴的电感和反电势系数的识别，反电势系数对应的反电动势与永磁同步电机M的转速成正比，进而速度检测器10间接获得永磁同步电机M的转速时，可以根据辨识器307辨识的反电势系数、以及电流采样器304采集输出的a、b、c三相电流和第二转换器305转换成的d轴和q轴的电流获得永磁同步电机M的转速信息。

总而言之，除了永磁同步电机M的闭环控制之外，在永磁同步电机M的控制中增加重复控制器20，通过速度检测器10实时检测永磁同步电机M的转速，进而重复控制器20根据转速波动输出相应的转矩补偿控制信号作为给定给电流控制器301，从而可以抑制转速的周期性波动，进而可以降低采用永磁同步电机M的直流风扇的振动。

综上所述，本发明实施例的永磁同步电机的控制装置，通过速度检测器实时检测永磁同步电机的转速，进而重复控制器输出针对永磁同步电机的转速波动的转矩补偿控制信号至电流控制器，电流控制器根据转矩补偿控制信号对永磁同步电机进行转速调节，从而可以在一定程度上抑制转速的周期性波动，降低永磁同步电机的振动，并且可以进行实时地抑制，不需要大量的实验数据的支持，不会影响永磁同步电机的正常工作。

基于上述永磁同步电机的控制装置的结构，本发明的另一方面实施例提出一种永磁同步电机的控制方法，下面参照附图描述根据本发明实施例提出的控制方法。

图3为根据本发明的一个实施例的永磁同步电机的控制方法的流程图。如图3所示，本发明实施例的永磁同步电机的控制方法包括以下步骤：

S1，检测永磁同步电机的转速。

例如，可以通过位置检测器检测永磁同步电机的转子位置，进而速度检测器根据转子位置估算出永磁同步电机的转速。

S2，采用重复控制方法根据永磁同步电机的转速生成转矩补偿控制信号。

永磁同步电机的转速周期性波动，进而导致振动，有一部分因为电机控制器的控制转矩具有脉动性，因此在本发明的永磁同步电机的控制方法中，可以采用重复控制方法根据永磁同步电机的转速输出转矩补偿控制信号。

其中，重复控制方法是基于内模原理的一种控制方法，所谓内模即在一个闭环调节系统例如永磁同步电机的电流转速调节系统中，在其反馈回路中设置一个内部模型，使该内部模型可以很好地描述系统外部信号特性，通过该内部模型的作用可以使得闭环调节系统获得理想的指令跟踪特性，具有较强的扰动抑制能力。内模原理的本质是将闭环调节系统外部信号动态模型(即为内模)植入控制系统内以此构建成高精度的反馈控制系统，使闭环调节系统能够无静差地跟随输入信号。

其中，转矩补偿控制信号包括永磁同步电机的当前转矩偏差信号和永磁同步电机上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。也就是说，加到被控对象即永磁同步电机的输入信号，除了根据实时检测的永磁同步电机的当前转速获得的当前转矩偏差信号，还叠加了一个“过去的控制偏差”，即永磁同步电机上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。如此将上一个运行周期同时刻的控制偏差和当前的控制偏差一起施加于被控对象即永磁同步电机进行控制，也就是控制偏差重复被使用，即可以称为重复控制。经过几个周期的重复控制之后，可以大大提高控制系统的跟踪精度，改善系统品质。在适用于跟踪周期性输入信号的同时，也可以抑制周期性干扰。

S3，采用电流调速方法根据转矩补偿控制信号、参考电流和永磁同步电机的反馈电流对永磁同步电机的转速进行调节，以抑制永磁同步电机的转速波动。

例如，如图2所示，重复控制器根据速度检测器获得的永磁同步电机的转速，采用重复控制方法分析永磁同步电机的转速的波动周期性即转速波动规律，进而根据转速波动规律输出相应的转矩补偿控制信号例如电流控制信号至PI电流控制器的输入信号端，从而PI电流控制器根据输入的参考值如图2中永磁同步电机的q轴的参考电流、以及q轴的反馈电流和重复控制器输出的电流控制信号进行比例积分处理，进而输出对永磁同步电机的转速的调节控制信号以对永磁同步电机的转速进行调节，因为重复控制器输出的针对转速波动的转矩补偿控制信号例如电流控制信号可以起到抑制周期性干扰的作用，所以电流控制器输出的控制信号可以根据速度波动对永磁同步电机进行调节，从而抑制永磁同步电机的速度波动。

进一步地，在采用电流调速方法根据转矩补偿控制信号、参考电流和永磁同步电机的反馈电流输出转速控制信号例如电流控制信号之后，还包括将电流调速方法中获得的永磁同步电机d轴和q轴的电流转换为三相静止坐标形式的电流如图2中的a、b、c三相电流，以及，根据三相静止坐标形式的电流和直流电源输出的直流电经过逆变器输出三相交流电至永磁同步电机以对永磁同步电机进行控制。以根据重复控制和比例积分控制方式处理后的控制信号对永磁同步电机进行控制，从而可以抑制永磁同步电机的振动，其中，直流电源可以由市电经二极管桥整流滤波等到。

进一步地，上述控制方法还包括：采集永磁同步电机输出的三相静止坐标形式的电流例如a、b、c三相电流，进而将三相静止坐标形式的电流转换为永磁同步电机的d轴和q轴的反馈电流。进而永磁同步电机的d轴和q轴的反馈电流反馈至电流控制器例如PI电流控制器的输入端，以便PI电流控制器进行比例积分处理。

另外，在进行不同坐标形式的电流例如三相静止坐标形式的电流与永磁同步电机的d轴和q轴的电流进行转换时，需要根据获取的永磁同步电机的转速进行积分运算以获取积分角度值，进而根据积分角度值对不同坐标形式电流进行转换。

根据本发明实施例的永磁同步电机的控制方法，通过检测永磁同步电机的转速，进而输出针对永磁同步电机的转速波动的转矩补偿控制信号，进而根据转矩补偿控制信号对永磁同步电机进行转速调节，从而可以在一定程度上抑制转速的周期性波动，降低永磁同步电机的振动，并且可以进行实时地抑制，不需要大量的实验数据的支持，不会影响永磁同步电机的正常工作。

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)

1.一种永磁同步电机的控制装置，其特征在于，包括：

速度检测器，用于实时检测永磁同步电机的转速；

重复控制器，所述重复控制器采用重复控制方法根据所述永磁同步电机的转速输出转矩补偿控制信号；

闭环控制电路，所述闭环控制电路包括电流控制器，所述电流控制器根据所述重复控制器输出的转矩补偿控制信号、参考电流和所述永磁同步电机的反馈电流对所述永磁同步电机的转速进行调节，以抑制所述永磁同步电机的转速波动。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述重复控制器输出的转矩补偿控制信号包括所述永磁同步电机的当前转矩偏差信号和所述永磁同步电机上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。

3.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述闭环控制电路还包括：

第一转换器，所述第一转换器用于将所述电流控制器输出的所述永磁同步电机的d轴和q轴的电流转换为三相静止坐标形式的电流；

逆变器，所述逆变器根据所述三相静止坐标形式的电流和直流电源输出的直流电输出三相交流电至所述永磁同步电机。

4.如权利要求3所述的永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述闭环控制电路还包括：

电流采样器，所述电流采样器采集所述永磁同步电机输出的三相静止坐标形式的电流；

第二转换器，用于将所述电流采样器采集的所述三相静止坐标形式的电流转换为所述永磁同步电机的d轴和q轴的反馈电流。

5.如权利要求4所述的永磁同步电机的控制装置，其特征在于，所述闭环控制电路还包括：

积分器，所述积分器根据所述速度检测器输出的所述永磁同步电机的转速进行积分运算以获取积分角度值，并将所述积分角度值输出至所述第一转换器和所述第二转换器以进行不同坐标形式电流的转换。

6.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测永磁同步电机的转速；

采用重复控制方法根据所述永磁同步电机的转速生成转矩补偿控制信号；以及

采用电流调速方法根据所述转矩补偿控制信号、参考电流和所述永磁同步电机的反馈电流对所述永磁同步电机的转速进行调节，以抑制所述永磁同步电机的转速波动。

7.如权利要求6所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述转矩补偿控制信号包括所述永磁同步电机的当前转矩偏差信号和所述永磁同步电机上一个运行周期同时刻的转矩偏差信号。

8.如权利要求6所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，还包括：

将所述电流调速方法中获得的所述永磁同步电机d轴和q轴的电流转换为三相静止坐标形式的电流；以及

根据所述三相静止坐标形式的电流和直流电源输出的直流电输出三相交流电至所述永磁同步电机以对所述永磁同步电机进行控制。

9.如权利要求8所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，还包括：

采集所述永磁同步电机输出的三相静止坐标形式的电流；

将所述三相静止坐标形式的电流转换为所述永磁同步电机的d轴和q轴的反馈电流。

10.如权利要求9所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述永磁同步电机的转速进行积分运算以获取积分角度值；以及

根据所述积分角度值对不同坐标形式的电流进行转换。