CN104953904A - 永磁同步电机弱磁控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种永磁同步电机弱磁控制方法及装置。本发明提供的永磁同步电机弱磁控制方法，包括：采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压；根据第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号、最大允许电压和预设的交轴电流对永磁同步电机进行弱磁控制，其中，预设的交轴电流根据永磁同步电机的转矩信号与交轴电流的对应关系确定。本发明提高了在对永磁同步电机进行升速控制过程中控制的可靠性和精度。

Description

永磁同步电机弱磁控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电机技术，尤其涉及一种永磁同步电机弱磁控制方法及装置。

背景技术

永磁同步电机具有高效率、高功率密度、低速恒转矩和高速恒功率等特点，适用于电动汽车中。为了满足车辆高速运行需求，需要对永磁同步电机进行调速及运行精确控制。由于永磁同步电机磁场固定不变，在额定转速以上运行时，需要采用其他措施实现升速控制。

现有技术中，通过调节永磁同步电机输入电压的电压值和电压频率的比值来实现调节永磁同步电机的转速。

但是，上述方式只调节输入电压的电压值和电压频率的比值，是一个开环的调节过程，没有反馈量，导致永磁同步电机容易出现失步现象，控制电机的可靠性差。

发明内容

本发明提供一种永磁同步电机弱磁控制方法及装置，以提高控制永磁同步电机的可靠性。

本发明提供一种永磁同步电机弱磁控制方法，包括：

采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压；根据所述第一时刻的定子电流、所述第一时刻的转子位置信号、所述最大允许电压和预设的交轴电流对所述永磁同步电机进行弱磁控制，其中，所述预设的交轴电流根据所述永磁同步电机的转矩信号与交轴电流的对应关系确定。

进一步地，所述根据所述第一时刻的定子电流、所述第一时刻的转子位置信号、所述最大允许电压和预设的交轴电流对所述永磁同步电机进行弱磁控制，包括：根据所述第一时刻的定子电流和所述第一时刻的转子位置信号确定第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流；根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、所述最大允许电压和所述预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流；根据所述第一时刻的交轴电流、所述第一时刻的直轴电流、所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，其中，所述第二时刻为所述第一时刻的下一时刻；根据所述第二时刻的交轴参考电压、所述第二时刻的直轴参考电压和所述第一时刻的转子位置信号对所述永磁同步电机进行弱磁控制。

进一步地，所述根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、所述最大允许电压和所述预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流，包括：根据所述第一时刻的交轴参考电压和所述第一时刻的直轴参考电压确定第一时刻的端电压；根据所述最大允许电压和所述第一时刻的端电压确定直轴弱磁分量；根据所述预设的交轴电流和所述直轴弱磁分量确定所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流。

进一步地，所述根据所述预设的交轴电流和所述直轴弱磁分量确定所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流，包括：根据所述预设的交轴电流确定直轴电流；将所述直轴电流和所述直轴弱磁分量相加得到所述第一时刻的直轴参考电流；根据所述直轴弱磁分量、所述第一时刻的直轴参考电流、所述预设的交轴电流与预设的弱磁阈值确定所述第一时刻的交轴参考电流。

进一步地，所述根据所述直轴弱磁分量、所述第一时刻的直轴参考电流、所述预设的交轴电流与预设的弱磁阈值确定所述第一时刻的交轴参考电流，包括：判断所述直轴弱磁分量与所述预设的弱磁阈值的大小；若所述直轴弱磁分量大于所述预设的弱磁阈值，则确定所述预设的交轴电流为所述第一时刻的交轴参考电流；若所述直轴弱磁分量小于等于所述预设的弱磁阈值，则将所述第一时刻的直轴参考电流与所述预设的弱磁阈值的差值和所述预设的交轴电流相加得到所述第一时刻的交轴参考电流。

进一步地，所述根据所述第一时刻的交轴电流、所述第一时刻的直轴电流、所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，包括：根据所述第一时刻的直轴参考电流和所述第一时刻的直轴电流确定直轴参考电压和直轴补偿电压；根据所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的交轴电流确定交轴参考电压和交轴补偿电压；根据所述直轴参考电压和所述直轴补偿电压确定所述第二时刻的直轴参考电压；根据所述交轴参考电压和所述交轴补偿电压确定所述第二时刻的交轴参考电压。

进一步地，所述根据所述第二时刻的交轴参考电压、所述第二时刻的直轴参考电压和所述第一时刻的转子位置信号对所述永磁同步电机进行弱磁控制，包括：将所述第二时刻的交轴参考电压、所述第二时刻的直轴参考电压和所述第一时刻的转子位置信号经过空间矢量脉宽调制得到空间矢量脉宽调制信号；根据所述空间矢量脉宽调制信号生成控制信号，所述控制信号用于对所述永磁同步电机进行弱磁控制。

进一步地，所述根据所述第一时刻的交轴参考电压和所述第一时刻的直轴参考电压确定第一时刻的端电压，包括：根据公式确定所述第一时刻的端电压，其中，u_d-ref表示所述第一时刻的直轴参考电压，u_q-ref表示所述第一时刻的交轴参考电压。

本发明还提供一种永磁同步电机弱磁控制装置，包括：

采集模块，用于采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压；弱磁控制模块，用于根据所述第一时刻的定子电流、所述第一时刻的转子位置信号、所述最大允许电压和预设的交轴电流对所述永磁同步电机进行弱磁控制，其中，所述预设的交轴电流根据所述永磁同步电机的转矩信号与交轴电流的对应关系确定。

进一步地，上述永磁同步电机弱磁控制装置中，所述弱磁控制模块具体包括：第一确定单元，用于根据所述第一时刻的定子电流和所述第一时刻的转子位置信号确定第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流；第二确定单元，用于根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、所述最大允许电压和所述预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流；第三确定单元，根据所述第一时刻的交轴电流、所述第一时刻的直轴电流、所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，其中，所述第二时刻为所述第一时刻的下一时刻；弱磁控制单元，用于根据所述第二时刻的交轴参考电压、所述第二时刻的直轴参考电压和所述第一时刻的转子位置信号对所述永磁同步电机进行弱磁控制。

本发明提供的永磁同步电机弱磁控制方法及装置，通过采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压，根据第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号、最大允许电压和预设的交轴电流对永磁同步电机进行弱磁控制，从而，在控制永磁同步电机的升速过程中，形成电流闭环的控制方式，控制永磁同步电机的可靠性高，同时，由于有电流反馈量，控制精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明永磁同步电机弱磁控制方法实施例一的流程图；

图2为本发明永磁同步电机弱磁控制方法实施例二的流程图；

图3为本发明永磁同步电机弱磁控制装置实施例一的结构示意图；

图4为本发明永磁同步电机弱磁控制装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明永磁同步电机弱磁控制方法实施例一的流程图。如图1所示，本实施例的方法可以包括：

S11：采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压。

具体地，当需要对永磁同步电机进行升速控制时或在对永磁同步电机进行升速控制的过程中，采集第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和永磁同步电机3相允许的最大电压。第一时刻可以是需要对永磁同步电机进行升速控制的当前时刻，或者是对永磁同步电机进行升速控制过程中的时刻。可以采集3相定子电流；也可以只采集2相定子电流，再根据永磁同步电机3相定子电流的关系推导出另外一相电流。采集的频率可以根据实际需要进行确定。

S12：根据第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号、最大允许电压和预设的交轴电流对永磁同步电机进行弱磁控制，其中，预设的交轴电流根据永磁同步电机的转矩信号与交轴电流的对应关系确定。

具体地，根据采集到的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号、最大允许电压和预设的交轴电流对永磁同步电机进行弱磁控制。预设的交轴电流可以根据永磁同步电机的转矩信号与交轴电流的对应关系确定。本实施例提供的永磁同步电机弱磁控制方法可以对用于电动汽车的永磁同步电机进行升速控制。在实际中，可以将整车的油门信号转化成永磁同步电机的转矩信号，通过高速控制器局域网(Controller Area Network；简称：CAN)传输得到转矩信号，再根据转矩信号与永磁同步电机的交轴电流的对应关系得到预设的交轴电流。也可以根据预设的转矩信号得到预设的交轴电流。根据第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号、最大允许电压和预设的交轴电流生成永磁同步电机的控制信号对永磁同步电机进行弱磁控制。

本实施例提供的永磁同步电机弱磁控制方法，通过采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压，根据第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号、最大允许电压和预设的交轴电流对永磁同步电机进行弱磁控制，从而，在控制永磁同步电机的升速过程中，形成电流闭环的控制方式，控制永磁同步电机的可靠性高，同时，由于有电流反馈量，控制精度高。

图2为本发明永磁同步电机弱磁控制方法实施例二的流程图。在图1所示实施例的基础上，S12具体包括如下子步骤，如图2所示：

S121：根据第一时刻的定子电流和第一时刻的转子位置信号确定第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流。

具体地，在三相坐标系中，永磁同步电机的3相定子电流表达式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_a=i_{s}cos\mathrm{\θ}\\ i_b=i_{s}cos(\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})\\ i_c=i_{s}cos(\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\end{array}\right.,$ 其中，θ表示第一时刻的转子位置信号，i_s表示永磁同步电机的第一时刻的定子电流，i_a表示永磁同步电机的第一时刻的第一相定子电流，i_b表示永磁同步电机的第一时刻的第二相定子电流，i_c表示永磁同步电机的第一时刻的第三相定子电流。

将永磁同步电机的三相A-B-C坐标系的电流进行克拉克(CLARKE)变换，得到i_alfa和i_beta：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{alfa}\\ i_{beta}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_a\\ i_b\\ i_c\end{array}\right].$

将永磁同步电机的两相静止α-β坐标系的电流进行帕克(PARK)变换，得到永磁同步电机第一时刻的交轴电流i_q和第一时刻的直轴电流i_d：

$\left[\begin{array}{c}{i}_d\\ i_q\end{array}\right]=\left\{\begin{array}{cc}cos\mathrm{\θ}& sin\mathrm{\θ}\\ -sin\mathrm{\θ}& cos\mathrm{\θ}\end{array}\right\}\left[\begin{array}{c}{i}_{alfa}\\ i_{beta}\end{array}\right].$

S122：根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、最大允许电压和预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流。

具体地，第一时刻的交轴参考电压和第一时刻的直轴参考电压可以从永磁同步电机的系统中调用参数得到。根据第一时刻的交轴参考电压和第一时刻的直轴参考电压确定第一时刻的端电压，可以根据公式确定第一时刻的端电压，其中，u_d-ref表示第一时刻的直轴参考电压，u_q-ref表示第一时刻的交轴参考电压，u_{s_ref}表示第一时刻的端电压。

根据最大允许电压U_max和第一时刻的端电压u_s确定直轴弱磁分量。具体地，最大允许电压U_max和第一时刻的端电压u_s经过比例积分(ProportionalIntegral；简称：PI)得到直轴弱磁分量delta_id，delta_id≤0。

根据预设的交轴电流和直轴弱磁分量确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流。具体地，根据预设的交轴电流确定直轴电流，可以根据永磁同步电机的最大转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere；简称：MTPA)得到直轴电流，直轴电流小于等于0。将直轴电流和直轴弱磁分量相加得到第一时刻的直轴参考电流。根据直轴弱磁分量、第一时刻的直轴参考电流、预设的交轴电流和预设的弱磁阈值确定第一时刻的交轴参考电流，其中，预设的弱磁阈值是直轴弱磁分量的下限值，可以根据短路电流的方式测得。具体地，判断直轴弱磁分量与预设的弱磁阈值的大小：若直轴弱磁分量大于预设的弱磁阈值，则确定预设的交轴电流为第一时刻的交轴参考电流；若直轴弱磁分量小于等于预设的弱磁阈值，则将第一时刻的直轴参考电流与预设的弱磁阈值的差值和预设交轴电流相加得到第一时刻的交轴参考电流，此时，永磁同步电机的电流沿最大转矩电压比(Maximum Torque Per Voltage；简称：MTPV)曲线移动。

S123：根据第一时刻的交轴电流、第一时刻的直轴电流、第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，其中，第二时刻为第一时刻的下一时刻。

具体地，根据第一时刻的直轴参考电流和第一时刻的直轴电流确定直轴参考电压和直轴补偿电压。

根据第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的交轴电流确定交轴参考电压和交轴补偿电压。

根据直轴参考电压和直轴补偿电压确定第二时刻的直轴参考电压；根据交轴参考电压和交轴补偿电压确定第二时刻的交轴参考电压。

可以通过永磁同步电机中的PI控制单元得到第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压。PI控制单元包括电流PI和解耦PI控制。电流PI通过对第一时刻的直轴参考电流和第一时刻的直轴电流的差值信号进行直轴PI控制生成直轴参考电压，还可以对第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的交轴电流的差值信号进行交轴PI控制生成交轴参考电压。解耦PI控制可以对永磁同步电机进行动态解耦控制，永磁同步电机的电流耦合项来自于直轴电流和交轴电流。解耦PI控制根据第一时刻的直轴参考电流和第一时刻的直轴电流得到直轴补偿电压，根据第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的交轴电流得到交轴补偿电压。再根据直轴参考电压和直轴补偿电压确定第二时刻的直轴参考电压，根据交轴参考电压和交轴补偿电压确定第二时刻的交轴参考电压。

S124：根据第二时刻的交轴参考电压、第二时刻的直轴参考电压和第一时刻的转子位置信号对永磁同步电机进行弱磁控制。

具体地，将第二时刻的交轴参考电压、第二时刻的直轴参考电压和第一时刻的转子位置信号经过空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse WidthModulation；简称：SVPWM)得到空间矢量脉宽调制信号。首先将第二时刻的交轴参考电压、第二时刻的直轴参考电压和第一时刻的转子位置信号经过反帕克(INVPARK)变化得到第二时刻的α参考电压和第二时刻的β参考电压，再将第二时刻的α参考电压和第二时刻的β参考电压经过SVPWM得到空间矢量脉宽调制信号。

根据空间矢量脉宽调制信号生成控制信号，控制信号用于控制永磁同步电机。具体地，空间矢量脉宽调制信号经过永磁同步电机驱动单元生成控制信号，控制永磁同步电机的转子位置。

本实施例提供的永磁同步电机的控制方法，通过根据第一时刻的定子电流和第一时刻的转子位置信号确定第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流，根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、最大允许电压和预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流，根据第一时刻的交轴电流、第一时刻的直轴电流、第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，其中，第二时刻为第一时刻的下一时刻，根据第二时刻的交轴参考电压、第二时刻的直轴参考电压和第一时刻的转子位置信号控制永磁同步电机，可以根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、最大允许电压和预设的交轴电流最终确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，对永磁同步电机进行弱磁控制，从而，在控制永磁同步电机的升速过程中，形成电流闭环的控制方式，控制永磁同步电机的可靠性高，同时，由于有电流反馈量，控制精度高。

在一种具体的实现方式中，可以通过旋转变压器-数字变换器(Resolver toDigital Converter；简称：RDC)采集永磁同步电机的第一时刻的转子位置信号θ，通过模数转换器(Analog to Digital Converter；简称：ADC)采集永磁同步电机的第一时刻的第一相和第二相的定子电流i_a和i_b，采集永磁同步电机的最大允许电压U_max。经过CLARKE变换得到i_alfa和i_beta。再将i_alfa、i_beta和第一时刻的转子位置信号θ经过PARK变换得到永磁同步电机的第一时刻的交轴电流i_q和第一时刻的直轴电流i_d。

预设的交轴电流iq_cmd经过MTPA得到直轴电流id_cmd，id_cmd≤0。根据第一时刻的交轴参考电压uq_ref和第一时刻的直轴参考电压ud_ref得到第一时刻的端电压Us_ref。根据永磁同步电机的最大允许电压U_max和第一时刻的端电压Us_ref经过PI确定直轴弱磁分量delta_id，delta_id≤0。将直轴电流id_cmd和弱磁分量delta_id相加得到第一时刻的直轴参考电流id_ref；判断预设的弱磁阈值I_c和直轴弱磁分量delta_id的大小：若delta_id>Ic，则确定预设的交轴电流与第一时刻的交轴参考电流iq_ref，若delta_id≤Ic，则将第一时刻的直轴参考电流id_ref与预设的弱磁阈值Ic的差值和预设的交轴电流iq_cmd相加得到第一时刻的交轴参考电流iq_ref。

根据第一时刻的交轴电流i_q、第一时刻的直轴电流i_d、第一时刻的直轴参考电流id_ref和第一时刻的交轴参考电流iq_ref确定第二时刻的直轴参考电压ud_ref’和第二时刻的交轴参考电压uq_ref’，第二时刻是第一时刻的下一时刻。

根据第二时刻的直轴参考电压ud_ref’、第二时刻的交轴参考电压uq_ref’和第一时刻的转子位置信号θ经过INVPARK变换得到第二时刻的α参考电压ualfa_ref和第二时刻的β参考电压ubeta_ref，再将ualfa_ref和ubeta_ref经过SVPWM得到空间矢量脉宽调制信号CMPRA、CMPRB和CMPRC，将空间矢量脉宽调制信号经过永磁同步电动机驱动单元得到控制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5和PWM6，对永磁同步电机进行弱磁控制。

本实现方式提供的永磁同步电机弱磁控制方法通过采集永磁同步电机的第一时刻的转子位置信号、最大允许电压、第一时刻的第一相和第二相的定子电流，得到第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流，根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、最大允许电压和预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流，根据第一时刻的交轴电流、第一时刻的直轴电流、第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，根据第二时刻的交轴参考电压、第二时刻的直轴参考电压和第一时刻的转子位置信号对永磁同步电机进行弱磁控制，从而，在控制永磁同步电机的升速过程中，形成电流闭环的控制方式，控制永磁同步电机的可靠性高，同时，由于有电流反馈量，控制精度高。

图3为本发明永磁同步电机弱磁控制装置实施例一的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的永磁同步电机弱磁控制装置包括：采集模块11，用于采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压；弱磁控制模块12，用于根据第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号、最大允许电压和预设的交轴电流对永磁同步电机进行弱磁控制，其中，预设的交轴电流根据永磁同步电机的转矩信号与交轴电流的对应关系确定。

具体地，本实施例提供的装置对应地可用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，此处不再赘述。

本实施例提供的永磁同步电机弱磁控制装置，通过设置采集模块，用于采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压，弱磁控制模块，用于根据第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号、最大允许电压和预设的交轴电流对永磁同步电机进行弱磁控制，从而，在控制永磁同步电机的升速过程中，形成电流闭环的控制方式，控制永磁同步电机的可靠性高，同时，由于有电流反馈量，控制精度高。

图4为本发明永磁同步电机弱磁控制装置实施例二的结构示意图。如图4所示，在图3所示实施例的基础上，弱磁控制模块12具体包括：第一确定单元121，用于根据第一时刻的定子电流和第一时刻的转子位置信号确定第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流；第二确定单元122，用于根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、最大允许电压和预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流；第三确定单元123，用于根据第一时刻的交轴电流、第一时刻的直轴电流、第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，其中，第二时刻为第一时刻的下一时刻；弱磁控制单元124，用于根据第二时刻的交轴参考电压、第二时刻的直轴参考电压和第一时刻的转子位置信号对永磁同步电机进行弱磁控制。

具体地，本实施例提供的装置对应地可用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，此处不再赘述。

本实施例提供的永磁同步电机的控制装置，通过设置第一确定单元，用于根据第一时刻的定子电流和第一时刻的转子位置信号确定第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流，第二确定单元，用于根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、最大允许电压和预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流，第三确定单元，根据第一时刻的交轴电流、第一时刻的直轴电流、第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，其中，第二时刻为第一时刻的下一时刻，弱磁控制单元，用于根据第二时刻的交轴参考电压、第二时刻的直轴参考电压和第一时刻的转子位置信号控制永磁同步电机，可以根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、最大允许电压和预设的交轴电流最终确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，对永磁同步电机进行弱磁控制，从而，在控制永磁同步电机的升速过程中，形成电流闭环的控制方式，控制永磁同步电机的可靠性高，同时，由于有电流反馈量，控制精度高。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，包括：

采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压；

根据所述第一时刻的定子电流、所述第一时刻的转子位置信号、所述最大允许电压和预设的交轴电流对所述永磁同步电机进行弱磁控制，其中，所述预设的交轴电流根据所述永磁同步电机的转矩信号与交轴电流的对应关系确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：所述根据所述第一时刻的定子电流、所述第一时刻的转子位置信号、所述最大允许电压和预设的交轴电流对所述永磁同步电机进行弱磁控制，包括：

根据所述第一时刻的定子电流和所述第一时刻的转子位置信号确定第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流；

根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、所述最大允许电压和所述预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流；

根据所述第一时刻的交轴电流、所述第一时刻的直轴电流、所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，其中，所述第二时刻为所述第一时刻的下一时刻；

根据所述第二时刻的交轴参考电压、所述第二时刻的直轴参考电压和所述第一时刻的转子位置信号对所述永磁同步电机进行弱磁控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、所述最大允许电压和所述预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流，包括：

根据所述第一时刻的交轴参考电压和所述第一时刻的直轴参考电压确定第一时刻的端电压；

根据所述最大允许电压和所述第一时刻的端电压确定直轴弱磁分量；

根据所述预设的交轴电流和所述直轴弱磁分量确定所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设的交轴电流和所述直轴弱磁分量确定所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流，包括：

根据所述预设的交轴电流确定直轴电流；

将所述直轴电流和所述直轴弱磁分量相加得到所述第一时刻的直轴参考电流；

根据所述直轴弱磁分量、所述第一时刻的直轴参考电流、所述预设的交轴电流与预设的弱磁阈值确定所述第一时刻的交轴参考电流。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述直轴弱磁分量、所述第一时刻的直轴参考电流、所述预设的交轴电流与预设的弱磁阈值确定所述第一时刻的交轴参考电流，包括：

判断所述直轴弱磁分量与所述预设的弱磁阈值的大小；

若所述直轴弱磁分量大于所述预设的弱磁阈值，则确定所述预设的交轴电流为所述第一时刻的交轴参考电流；

若所述直轴弱磁分量小于等于所述预设的弱磁阈值，则将所述第一时刻的直轴参考电流与所述预设的弱磁阈值的差值和所述预设的交轴电流相加得到所述第一时刻的交轴参考电流。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一时刻的交轴电流、所述第一时刻的直轴电流、所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，包括：

根据所述第一时刻的直轴参考电流和所述第一时刻的直轴电流确定直轴参考电压和直轴补偿电压；

根据所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的交轴电流确定交轴参考电压和交轴补偿电压；

根据所述直轴参考电压和所述直轴补偿电压确定所述第二时刻的直轴参考电压；

根据所述交轴参考电压和所述交轴补偿电压确定所述第二时刻的交轴参考电压。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二时刻的交轴参考电压、所述第二时刻的直轴参考电压和所述第一时刻的转子位置信号对所述永磁同步电机进行弱磁控制，包括：

将所述第二时刻的交轴参考电压、所述第二时刻的直轴参考电压和所述第一时刻的转子位置信号经过空间矢量脉宽调制得到空间矢量脉宽调制信号；

根据所述空间矢量脉宽调制信号生成控制信号，所述控制信号用于对所述永磁同步电机进行弱磁控制。

8.根据权利要求3-7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一时刻的交轴参考电压和所述第一时刻的直轴参考电压确定第一时刻的端电压，包括：

根据公式确定所述第一时刻的端电压，其中，u_d-ref表示所述第一时刻的直轴参考电压，u_q-ref表示所述第一时刻的交轴参考电压。

9.一种永磁同步电机弱磁控制装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集永磁同步电机的第一时刻的定子电流、第一时刻的转子位置信号和最大允许电压；

弱磁控制模块，用于根据所述第一时刻的定子电流、所述第一时刻的转子位置信号、所述最大允许电压和预设的交轴电流对所述永磁同步电机进行弱磁控制，其中，所述预设的交轴电流根据所述永磁同步电机的转矩信号与交轴电流的对应关系确定。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述弱磁控制模块具体包括：

第一确定单元，用于根据所述第一时刻的定子电流和所述第一时刻的转子位置信号确定第一时刻的交轴电流和第一时刻的直轴电流；

第二确定单元，用于根据第一时刻的交轴参考电压、第一时刻的直轴参考电压、所述最大允许电压和所述预设的交轴电流确定第一时刻的交轴参考电流和第一时刻的直轴参考电流；

第三确定单元，根据所述第一时刻的交轴电流、所述第一时刻的直轴电流、所述第一时刻的交轴参考电流和所述第一时刻的直轴参考电流确定第二时刻的交轴参考电压和第二时刻的直轴参考电压，其中，所述第二时刻为所述第一时刻的下一时刻；

弱磁控制单元，用于根据所述第二时刻的交轴参考电压、所述第二时刻的直轴参考电压和所述第一时刻的转子位置信号对所述永磁同步电机进行弱磁控制。