CN106849796A - 一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法及系统，首先采集直线感应电机初级电流i_A、i_B，速度v₂，由v₂得到次级角频率ω_r；基于直接磁场定向方法，由i_A、i_B、ω_r获得电机次级磁链幅值ψ_dr、磁链角度θ₁，通过坐标变换由θ₁与i_A、i_B获得初级d轴电流i_ds与初级q轴电流i_qs；结合电机电压方程、磁链方程获得电磁推力F；基于F、ω_r与直线感应电机驱动系统损耗模型得到最优磁链值将ψ_dr、ω_r、i_ds、i_qs分别与对应的比较后经PI调节获得初级d轴电流控制量初级q轴电流控制量初级d轴电压控制量初级q轴电压控制量再经坐标变换与SVPWM调制，控制逆变器驱动直线感应电机运行。可在不同工况下同时有效降低直线感应电机损耗与逆变器损耗，提升驱动系统整体运行效率。

Description

一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法和系统

技术领域

本发明属于直线感应电机领域，更具体地，涉及一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法和系统。

背景技术

直线感应电机由旋转感应电机衍变而来，通过初级三相电流建立气隙行波磁场，并在次级感应产生涡流，初、次级相互作用从而产生直接推力，因此特别适用于直线直驱场合，如轨道交通、直线伺服系统等。由于采用直驱省去了中间传动装置，直线感应电机还具有加减速度大、机械磨损小、噪音小等优势，近年来得到广泛发展与应用。

但与此同时，由于直线感应电机的机械气隙一般较大(出于运行安全考虑)，励磁电感小、励磁电流大，损耗大、效率低。而在直线感应电机运行过程中，由于受纵向边端效应与横向边缘效应(统称边端效应)影响，励磁电感随着速度的上升严重衰减，此时需要更大的励磁电流才能建立所需的气隙磁场，从而导致电机损耗上升、运行效率降低。另一方面，较大的励磁电流亦会引起逆变器导通损耗与开关损耗的上升，导致逆变器效率下降。因此，整个直线感应电机驱动系统效率相比传统旋转感应电机驱动系统较低，严重制约了直线感应电机驱动系统在大功率场合的应用与发展。

为降低直线感应电机驱动系统损耗，需要在满足电磁推力的同时，在线调节电机励磁电流，减小因励磁电流过大引起的电机损耗与逆变器损耗。最小损耗控制策略可通过建立损耗模型继而求解最优磁链来降低损耗，或者借助智能算法不断在线调整励磁以获得最小损耗，前者称为模型法，后者称为物理法。由于物理法需要很快的算法收敛速度，对控制器的计算性能要求很高，不可避免地引起系统硬件成本的上升，因而不具备广泛应用条件与价值。相比之下，模型法凭借其较小的计算量与高效的求解等优势，无需借助额外的硬件便可直接嵌入控制器中，因而成本低、适用性更广。当前针对基于模型法的直线感应电机驱动系统最小损耗控制策略研究，多集中在电机本身，而忽略了逆变器的损耗问题，未能对直线感应电机驱动系统损耗进行整体研究，缺乏系统级的最小损耗控制策略。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法和系统，其目的在于基于直线感应电机损耗模型与逆变器损耗模型，建立直线感应电机驱动系统损耗模型得到使直线感应电机驱动系统损耗最小时的最优磁链值。本发明可在不同工况下同时有效降低直线感应电机损耗与逆变器损耗，提升驱动系统整体运行效率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法，包括：

(1)采集直线感应电机初级电流i_A、i_B，电机速度v₂，并由电机速度v₂计算得到电机次级角频率ω_r；

(2)基于直接磁场定向方法，由电机初级电流i_A、i_B通过ABC-αβ坐标变换后结合电机次级角频率ω_r计算获得直线感应电机的次级磁链幅值ψ_dr、次级磁链角度θ₁；由电机初级电流i_A、i_B通过ABC-dq坐标变换后结合次级磁链角度θ₁计算获得初级d轴电流i_ds与初级q轴电流i_qs；

(3)基于边端效应系数对直线感应电机dq轴的励磁电感与次级电阻加以修正后，结合直线感应电机dq轴的电压以及直线感应电机dq轴的磁链计算获得电机的电磁推力F；

(4)基于直线感应电机损耗模型与逆变器损耗模型，建立直线感应电机驱动系统损耗模型；基于电磁推力F、电机次级角频率ω_r与直线感应电机驱动系统损耗模型，得到使直线感应电机驱动系统损耗最小时的最优磁链值将次级磁链幅值ψ_dr与最优磁链值比较后经PI调节获得初级d轴电流控制量将电机次级角频率ω_r与预设值比较后经PI调节获得初级q轴电流控制量

(5)将初级d轴电流i_ds与初级d轴电流控制量比较后经PI调节获得初级d轴电压控制量将初级q轴电流i_qs与初级q轴电流控制量比较后经PI调节获得初级q轴电压控制量将初级d轴电压控制量初级q轴电压控制量经过dq-αβ坐标变换后进行空间矢量脉宽调制SVPWM，控制逆变器驱动直线感应电机运行。

进一步的，步骤(3)中的直线感应电机dq轴的电压为：

其中，u_ds为初级d轴电压，u_qs为初级q轴电压，i_ds为初级d轴电流，i_qs为初级q轴电流，i_dr为次级d轴电流，i_qr为次级q轴电流，i_dc为铁损电阻支路d轴电流，i_qc为铁损电阻支路q轴电流，ψ_ds为初级d轴磁链，ψ_qs为初级q轴磁链，ψ_dr为次级d轴磁链，ψ_qr为次级q轴磁链，ω_s为初级角频率，ω_sl为滑差角频率，p为微分算子，R_re＝K_rC_rR_r为等效次级电阻，R_s为初级电阻，R_c为铁损电阻，R_r为次级电阻，K_r为纵向边端效应次级电阻修正系数，C_r为横向边缘效应次级电阻修正系数。

进一步的，步骤(3)中的直线感应电机dq轴的磁链为：

其中，L_me＝K_xC_xL_m，L_ls为初级漏感，L_m为励磁电感，L_lr为次级漏感，i_dm为励磁支路d轴电流，i_qm为励磁支路q轴电流，K_x为纵向边端效应励磁电感修正系数，C_x为横向边缘效应励磁电感修正系数。

进一步的，电机的电磁推力F为：

其中，τ为直线感应电机极距，L_r＝L_me+L_lr。

进一步的，直线感应电机损耗模型为：

其中，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅表示直线感应电机损耗系数：

进一步的，逆变器损耗模型为：

其中，I_m为直线感应电机相电流幅值，m₁、m₂为逆变器第一损耗系数，其表述为：

其中，V_ce0、R_T、V_D0与R_D分别为开关管电压阈值、开关管导通电阻、二极管电压阈值与二极管导通电阻，ΔE_on、ΔE_off与ΔE_rr分别为开关管单次开通能量、开关管单次关断能量与二极管单次关断能量，f_s为开关频率，为直线感应电机功率因数角，m为调制比。

进一步的，逆变器损耗模型可表示为：

其中，n₁、n₂、μ₁、μ₂、μ₃表示逆变器第二损耗系数：

μ₂＝2(γ₁γ₂+γ₃γ₄)，

进一步的，直线感应电机驱动系统损耗模型为：

其中，b₁、b₂、b₃、b₄、b₅表示直线感应电机驱动系统损耗系数：

b₁＝a₁+n₂μ₁，b₂＝a₂+n₂μ₂，b₃＝a₃+n₂μ₃，b₄＝a₄，b₅＝a₅，

在P_loss最小时求得的磁链值即为最优磁链值

最优磁链迭代求解原理为：

式中，k表示第k次迭代，k+1表示第k+1次迭代，P′_loss、P″_poss分别为直线感应电机驱动系统损耗模型一阶、二阶导数，其表述为：

迭代求解过程所用的磁链初始值为：

式中

其中

将迭代计算的磁链值作为直线感应电机驱动系统最小损耗控制的最优磁链值

按照本发明的另一方面，提供了一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制系统，包括：

控制器，用于由采集得到的直线感应电机速度v₂计算得到电机次级角频率ω_r；

所述控制器，还用于基于直接磁场定向方法，由采集得到的直线感应电机初级电流i_A、i_B通过ABC-αβ坐标变换后结合电机次级角频率ω_r计算获得直线感应电机的次级磁链幅值ψ_dr、次级磁链角度θ₁；由采集得到的直线感应电机初级电流i_A、i_B通过ABC-dq坐标变换后结合次级磁链角度θ₁计算获得初级d轴电流i_ds与初级q轴电流i_qs；

所述控制器，还用于基于边端效应系数对直线感应电机dq轴的励磁电感与次级电阻加以修正后，结合直线感应电机dq轴的电压以及直线感应电机dq轴的磁链计算获得电机的电磁推力F；

所述控制器，还用于基于电磁推力F和电机次级角频率ω_r得到使直线感应电机驱动系统损耗最小时的最优磁链值

第一比较器，用于将次级磁链幅值ψ_dr与最优磁链值进行比较；

第一PI调节器，用于将所述第一比较器比较后的结果进行调节获得初级d轴电流控制量

第二比较器，用于将电机次级角频率ω_r与预设值进行比较；

第二PI调节器，用于将所述第二比较器比较后的结果进行调节获得初级q轴电流控制量

第三比较器，用于将初级d轴电流i_ds与初级d轴电流控制量进行比较；

第三PI调节器，用于将所述第三比较器比较后的结果进行调节获得初级d轴电压控制量

第四比较器，用于将初级q轴电流i_qs与初级q轴电流控制量进行比较；

第四PI调节器，用于将所述第四比较器比较后的结果进行调节获得初级q轴电压控制量

所述控制器，还用于将初级d轴电压控制量初级q轴电压控制量经过dq-αβ坐标变换后进行空间矢量脉宽调制SVPWM，控制逆变器驱动直线感应电机运行。

总体而言，相比传统方法，本发明可以在线快速计算直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制所需的最优磁链值，降低不同工况下的电机损耗与逆变器损耗，提升驱动系统运行效率。

附图说明

图1是直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制原理图；

图2(a)是本发明实施例中直线感应电机d轴等效电路；

图2(b)是本发明实施例中直线感应电机q轴等效电路；

图3是直线感应电机驱动系统拓扑结构；

图4是空间矢量脉宽调制扇区分布图；

图5(a)是直线感应电机驱动系统在恒定电磁推力、不同速度下的最小损耗控制和磁场定向控制损耗比较结果图；

图5(b)是直线感应电机驱动系统在不同电磁推力、恒定速度下的最小损耗控制和磁场定向控制损耗比较结果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示是直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法原理示意图，适用于电机稳态运行工况，具体实施步骤如下：

(1)采集直线感应电机初级电流i_A、i_B，电机速度v₂，并由电机速度v₂计算得到电机次级角频率ω_r；

(2)基于直接磁场定向方法，由电机初级电流i_A、i_B通过ABC-αβ坐标变换后结合电机次级角频率ω_r计算获得直线感应电机的次级磁链幅值ψ_dr、次级磁链角度θ₁；由电机初级电流i_A、i_B通过ABC-dq坐标变换后结合次级磁链角度θ₁计算获得初级d轴电流i_ds与初级q轴电流i_qs；

(3)基于边端效应系数对直线感应电机dq轴的励磁电感与次级电阻加以修正后，结合直线感应电机dq轴的电压以及直线感应电机dq轴的磁链计算获得电机的电磁推力F；

(4)基于直线感应电机损耗模型与逆变器损耗模型，建立直线感应电机驱动系统损耗模型；基于电磁推力F、电机次级角频率ω_r与直线感应电机驱动系统损耗模型，得到使直线感应电机驱动系统损耗最小时的最优磁链值将次级磁链幅值ψ_dr与最优磁链值比较后经PI调节获得初级d轴电流控制量将电机次级角频率ω_r与预设值比较后经PI调节获得初级q轴电流控制量

(5)将初级d轴电流i_ds与初级d轴电流控制量比较后经PI调节获得初级d轴电压控制量将初级q轴电流i_qs与初级q轴电流控制量比较后经PI调节获得初级q轴电压控制量将初级d轴电压控制量初级q轴电压控制量经过dq-αβ坐标变换后进行空间矢量脉宽调制SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)，控制逆变器驱动直线感应电机运行。

本发明中，基于直线感应电机损耗模型与逆变器损耗模型，建立直线感应电机驱动系统损耗模型得到使直线感应电机驱动系统损耗最小时的最优磁链值，以下分别进行说明。

1、直线感应电机数学模型

图2是直线感应电机dq轴等效电路，其中图2(a)是d轴等效电路，图2(b)是q轴等效电路。图中，K_r为纵向边端效应次级电阻修正系数，K_x为纵向边端效应励磁电感修正系数，C_r为横向边缘效应次级电阻修正系数，C_x为横向边缘效应励磁电感修正系数。这四个系数计算方法如下：

其中，s为直线感应电机转差率，G为品质因数，τ为极距，T、C₁和C₂为转差率和品质因数的函数，R_e(T)、I_m(T)分别表示T的实部与虚部。p_e为等效极对数，其表达式为：

式中，n_p为直线感应电机实际极对数，ε为短节距，m_p为初级相数，q为每极每相槽数。

图2中，L_ls、L_m与L_lr分别为初级漏感、励磁电感与次级漏感，R_s、R_c与R_r分别为初级电阻、铁损电阻与次级电阻。特别地，考虑到边端效应的影响，定义等效励磁电感与等效次级电阻为：

基于图2所示等效电路，列写直线感应电机电压方程与磁链方程：

式中，u_ds、u_qs分别为初级d轴电压、初级q轴电压，i_ds、i_qs、i_dr、i_qr、i_dc、i_ac、i_dm、i_qm分别为初级d轴电流、初级q轴电流、次级d轴电流、次级q轴电流、铁损电阻支路d轴电流、铁损电阻支路q轴电流、励磁支路d轴电流、励磁支路q轴电流，ψ_ds、Ψ_qs、ψ_dr、ψ_qr分别为初级d轴磁链、初级q轴磁链、次级d轴磁链和次级q轴磁链，ω_s、ω_sl分别为初级角频率、滑差角频率，p为微分算子。

节点电流方程为：

直线感应电机电磁推力为：

式中

L_r＝L_me+L_lr (11)

2、直线感应电机损耗模型

直线感应电机可控损耗包含初级铜耗、次级铜耗与铁耗，可表示为：

采用次级磁场定向并当电机处于稳态运行时，电磁推力F与电机速度(亦即次级角频率ω_r)皆可视为常数，各电感上压降为零，同时次级q轴磁链ψ_qr为零。结合上述条件，联立(8)-(10)式可推导得：

将(13)代入(12)，整理得到直线感应电机损耗模型：

式中，损耗系数a₁、a₂、a₃、a₄和a₅的定义为：

对(14)式求一阶导数并令导数等于零，得：

求解方程(20)得到只考虑电机损耗最小时的最优磁链，记为ψ_{dr_LIM}，其表述为：

式中

其中

3、逆变器损耗模型

图3是直线感应电机驱动系统拓扑结构，基于此拓扑结构，逆变器损耗计算方法描述如下。

(1)导通损耗

以A相桥臂为例分析计算导通损耗。定义A相桥臂电流为：

式中，I_m为电流幅值，θ为参考电压位置角，为直线感应电机功率因数角。

图4是空间矢量脉宽调制扇区分布图。在空间矢量脉宽调制策略下，根据功率因数角的不同，参考电压位置角随之发生变化，需分情况讨论。

(a)功率因数角在范围内时

当A相桥臂电流为正时，根据图4可判断，参考电压转过的扇区是I、II、V、VI。在以上各个扇区内A相上桥臂开关管T₁导通占空比和参考电压所属角度范围分别为：

扇区I：

扇区II：

扇区V：

扇区VI：

式中，m为调制比。

因此，在一个基波周期内，A相上桥臂开关管T₁与反并联二极管D₄所产生的导通损耗分别为：

式中，V_ce与V_D分别为开关管和二极管导通压降，由下式计算获得：

其中，V_ce0、R_T、V_D0与R_D分别为开关管电压阈值、开关管导通电阻、二极管电压阈值与二极管导通电阻。

逆变器总导通损耗可表示为：

P_con＝6(P_{con_T1}+P_{con_D4}) (32)

将(29)-(31)式代入(32)式化简整理得：

(b)功率因数角在范围内时

此时，可采用上面的分析方法，类似地计算获得逆变器总导通损耗为：

(2)开关损耗

逆变器开关损耗包含开关管开通损耗、开关管关断损耗与二极管关断

损耗，可采用如下公式计算：

式中，f_s为开关频率，ΔE_on、ΔE_off与ΔE_rr分别为开关管单次开通能量、开关管单次关断能量与二极管单次关断能量。

故而逆变器总开关损耗为：

(3)逆变器损耗模型

结合导通损耗与开关损耗，逆变器损耗模型可表示为：

式中

根据上述逆变器损耗计算公式(29)、(30)、(37)可知，m₁、m₂均为大于零的逆变器损耗系数。

式(38)中电流幅值I_m可表示为：

结合式(13)，忽略转差角频率(一项)影响，可获得：

其中

将(42)式代入(41)即得：

式中

可证明，上式中μ₁、μ₂、μ₃均大于0。将式(44)代入(38)可进一步获得：

其中

4、直线感应电机驱动系统损耗模型

结合直线感应电机损耗模型与逆变器损耗模型，即可获得直线感应电机驱动系统损耗模型，描述如下：

式中

基于前述推导与计算，可知上式中各系数(b₁、b₂、b₃、b₄、b₅)均大于零。

5、直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法

对式(48)分别求一阶、二阶导数，得：

由于上式中各系数均大于0，所以

P″_loss＞0 (52)

故而式(50)的零点必为式(48)的极小值点，对应直线感应电机驱动系统最小损耗控制的最优磁链。

根据式(50)可知：

又因P″_loss＞0，所以在(0，+∞)范围内，式(50)存在唯一一个极小值点，亦即对应特定的运行工况(给定负载与速度)，直线感应电机驱动系统存在唯一最优磁链值。

由于直接求解式(50)的零点非常复杂，本发明采用牛顿-拉夫逊法迭代求解，迭代原理如下：

选取迭代初值为只考虑电机损耗最小时的最优磁链，即：

由于极值点的唯一性，故通过3-4次迭代，便可很快收敛到稳定值，从而获得直线感应电机驱动系统最小损耗控制所需的最优磁链

6、最小损耗控制效果分析

图5为在不同运行工况下，采用最小损耗控制和磁场定向控制时直线感应电机驱动系统损耗对比，其中图5(a)直线感应电机驱动系统在恒定电磁推力、不同速度下的最小损耗控制和磁场定向控制损耗比较结果图；图5(b)是直线感应电机驱动系统在不同电磁推力、恒定速度下的最小损耗控制和磁场定向控制损耗比较结果图。通过对比结果可知，与磁场定向控制相比，最小损耗控制可在不同运行工况下同时有效降低直线感应电机损耗、逆变器损耗与整个驱动系统损耗。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制方法，其特征在于，包括：

(1)采集直线感应电机初级电流i_A、i_B，电机速度v₂，并由电机速度v₂计算得到电机次级角频率ω_r；

(2)基于直接磁场定向方法，由电机初级电流i_A、i_B通过ABC-αβ坐标变换后结合电机次级角频率ω_r计算获得直线感应电机的次级磁链幅值ψ_dr、次级磁链角度θ₁；由电机初级电流i_A、i_B通过ABC-dq坐标变换后结合次级磁链角度θ₁计算获得初级d轴电流i_ds与初级q轴电流i_qs；

(3)基于边端效应系数对直线感应电机dq轴的励磁电感与次级电阻加以修正后，结合直线感应电机dq轴的电压以及直线感应电机dq轴的磁链计算获得电机的电磁推力F；

(4)基于直线感应电机损耗模型与逆变器损耗模型，建立直线感应电机驱动系统损耗模型；基于电磁推力F、电机次级角频率ω_r与直线感应电机驱动系统损耗模型，得到使直线感应电机驱动系统损耗最小时的最优磁链值将次级磁链幅值ψ_dr与最优磁链值比较后经PI调节获得初级d轴电流控制量将电机次级角频率ω_r与预设值比较后经PI调节获得初级q轴电流控制量

(5)将初级d轴电流i_ds与初级d轴电流控制量比较后经PI调节获得初级d轴电压控制量将初级q轴电流i_qs与初级q轴电流控制量比较后经PI调节获得初级q轴电压控制量将初级d轴电压控制量初级q轴电压控制量经过dq-αβ坐标变换后进行空间矢量脉宽调制SVPWM，控制逆变器驱动直线感应电机运行。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的直线感应电机dq轴的电压为：

其中，u_ds为初级d轴电压，u_qs为初级q轴电压，i_ds为初级d轴电流，i_qs为初级q轴电流，i_dr为次级d轴电流，i_qr为次级q轴电流，i_dc为铁损电阻支路d轴电流，i_qc为铁损电阻支路q轴电流，ψ_ds为初级d轴磁链，ψ_qs为初级q轴磁链，ψ_dr为次级d轴磁链，ψ_qr为次级q轴磁链，ω_s为初级角频率，ω_sl为滑差角频率，p为微分算子，R_re＝K_rC_rR_r为等效次级电阻，R_s为初级电阻，R_c为铁损电阻，R_r为次级电阻，K_r为纵向边端效应次级电阻修正系数，C_r为横向边缘效应次级电阻修正系数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的直线感应电机dq轴的磁链为：

其中，L_me＝K_xC_xL_m为等效励磁电感，L_ls为初级漏感，L_m为励磁电感，L_lr为次级漏感，i_dm为励磁支路d轴电流，i_qm为励磁支路q轴电流，K_x为纵向边端效应励磁电感修正系数，C_x为横向边缘效应励磁电感修正系数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电机的电磁推力F为：其中，τ为直线感应电机极距，L_r＝L_me+L_lr。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述直线感应电机损耗模型为：

其中，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅表示直线感应电机损耗系数：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述逆变器损耗模型为：

其中，I_m为直线感应电机相电流幅值，m₁、m₂为逆变器第一损耗系数，其表述为：

其中，V_ce0、R_T、V_D0与R_D分别为开关管电压阈值、开关管导通电阻、二极管电压阈值与二极管导通电阻，ΔE_on、ΔE_off与ΔE_rr分别为开关管单次开通能量、开关管单次关断能量与二极管单次关断能量，f_s为开关频率，为直线感应电机功率因数角，m为调制比。

进一步的，逆变器损耗模型可表示为：

其中，n₁、n₂、μ₁、μ₂、μ₃表示逆变器第二损耗系数：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述直线感应电机驱动系统损耗模型为：

其中，b₁、b₂、b₃、b₄、b₅表示直线感应电机驱动系统损耗系数：

b₁＝a₁+n₂μ₁，b₂＝a₂+n₂μ₂，b₃＝a₃+n₂μ₃，b₄＝a₄，b₅＝a₅，

在P_loss最小时求得的磁链值即为最优磁链值

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，最优磁链值求解原理为：

式中，k表示第k次迭代，k+1表示第k+1次迭代，P′_loss、P″_loss分别为直线感应电机驱动系统损耗模型一阶、二阶导数，其表述为：

迭代求解过程所用的磁链初始值为：

式中

其中

将迭代计算的磁链值作为直线感应电机驱动系统最小损耗控制的最优磁链值

9.一种直线感应电机驱动系统稳态最小损耗控制系统，其特征在于，包括：

控制器，用于由采集得到的直线感应电机速度v₂计算得到电机次级角频率ω_r；

所述控制器，还用于基于直接磁场定向方法，由采集得到的直线感应电机初级电流i_A、i_B通过ABC-αβ坐标变换后结合电机次级角频率ω_r计算获得直线感应电机的次级磁链幅值ψ_dr、次级磁链角度θ₁；由采集得到的直线感应电机初级电流i_A、i_B通过ABC-dq坐标变换后结合次级磁链角度θ₁计算获得初级d轴电流i_ds与初级q轴电流i_qs；

所述控制器，还用于基于边端效应系数对直线感应电机dq轴的励磁电感与次级电阻加以修正后，结合直线感应电机dq轴的电压以及直线感应电机dq轴的磁链计算获得电机的电磁推力F；

所述控制器，还用于基于电磁推力F和电机次级角频率ω_r得到使直线感应电机驱动系统损耗最小时的最优磁链值

第一比较器，用于将次级磁链幅值ψ_dr与最优磁链值进行比较；

第一PI调节器，用于将所述第一比较器比较后的结果进行调节获得初级d轴电流控制量

第二比较器，用于将电机次级角频率ω_r与预设值进行比较；

第二PI调节器，用于将所述第二比较器比较后的结果进行调节获得初级q轴电流控制量

第三比较器，用于将初级d轴电流i_ds与初级d轴电流控制量进行比较；

第三PI调节器，用于将所述第三比较器比较后的结果进行调节获得初级d轴电压控制量

第四比较器，用于将初级q轴电流i_qs与初级q轴电流控制量进行比较；

第四PI调节器，用于将所述第四比较器比较后的结果进行调节获得初级q轴电压控制量

所述控制器，还用于将初级d轴电压控制量初级q轴电压控制量经过dq-αβ坐标变换后进行空间矢量脉宽调制SVPWM，控制逆变器驱动直线感应电机运行。