CN107017814A - 一种发电机控制方法、装置及轴带发电系统 - Google Patents

一种发电机控制方法、装置及轴带发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发电机的控制方法、装置及轴带发电系统，该方法包括：获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压以及同步相位角；将直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获取第一转矩电流；基于克拉克变换，将发电机输出的三相电流转换成两相电流；基于帕克变换和同步相位角，将两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流；对第一转矩电流和第二转矩电流相减后进行PI调节以生成第一调节电压，以及对励磁电流和预设参考电流相减后进行PI调节以生成第二调节电压；基于反帕克变换和同步相位角，将第一调节电压和第二调节电压变换后输入至PWM调节器以控制所述整流器，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。

Description

一种发电机控制方法、装置及轴带发电系统
技术领域
本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种发电机控制方法、装置及轴带发电系统。
背景技术
目前，传统轴带发电系统如图1所示，系统中的同步发电机在柴油机的驱动下发电运行，为变频器提供三相交流电源，整流器输出的直流电压可连接单台或多台逆变器，逆变器可与备用发电机并网连接，也可独立控制电机或照明设备等。这种轴带发电系统可以应用在船舶发电系统、油田抽油系统或码头供电系统中，但是，传统轴带发电系统无法适应特殊环境且存在很多缺点，比如应用在船舶发电系统存在以下缺点：
1、轴带发电机受到海况的影响较大，一旦遇到风浪，柴油机的转速变化将会造成同步发电机输出的电源频率和电压的波动，从而引起整流器输出的直流电压的波动，进而影响后级逆变器的稳定输出。2、采用二级管整流能量完全无法回馈。
为了解决上述问题，目前出现一些新兴技术，研究得比较多技术是PWM整流器和PWM逆变器组成的四象限变频器方案，如图2所示。该方案将同步发电机当作三相交流电源，通过三相IGBT整流器与同步发电机相连，对其进行PWM整流控制。该技术虽然可解决轴带发电机转速不稳而引起的电源质量问题，但该方案也存在以下缺点：柴油机的转速变化范围很宽，速度波动大，PWM整流器控制算法中很难对快速变化的发电机运行转速进行锁相；在PWM整流器的拓扑中需要配上三相电抗器，系统复杂、成本高；对于一些高转速的同步电机无法采用PWM整流控制技术。
发明内容
本发明的实施例提供了一种发电机控制方法、装置及轴带发电系统，旨在降低轴带发电系统的成本，并控制发电机输出稳定的直流母线电压。
第一方面，提供了一种电机控制方法，应用于轴带发电系统，所述控制方法包括：
获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压；
获取所述发电机的同步相位角；
将所述直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获取第一转矩电流；
基于克拉克变换，将所述发电机输出的三相电流转换成两相电流；
基于帕克变换和所述同步相位角，将所述两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流；
将所述第一转矩电流和第二转矩电流相减后再进行PI调节以生成第一调节电压，以及将所述励磁电流和预设参考电流相减后再进行PI调节以生成第二调节电压；
基于反帕克变换和所述同步相位角，将所述第一调节电压和第二调节电压变换后输入至PWM调节器以控制所述整流器，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。
第二方面，还提供了一种发电机控制装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压；
第二获取模块，用于获取所述发电机的同步相位角；
调节获取模块，用于将所述直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获取第一转矩电流；
第一转换模块，用于基于克拉克变换，将所述发电机输出的三相电流转换成两相电流；
第二转换模块，用于基于帕克变换和所述同步相位角，将所述两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流；
调节生成模块，用于将所述第一转矩电流和第二转矩电流相减后再进行PI调节以生成第一调节电压，以及将所述励磁电流和预设参考电流相减后再进行PI调节以生成第二调节电压；
变换控制模块，用于基于反帕克变换和所述同步相位角，将所述第一调节电压和第二调节电压变换后输入至PWM调节器以控制所述整流器，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。
第三方面，本发明还提供了一种轴带发电系统，该系统包括：发电机和整流器，所述发电机和所述整流器电性连接，所述整流器包括上述任意一种发电机控制装置。
本发明的实施例通过获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压；获取所述发电机的同步相位角；将所述直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获取第一转矩电流；基于克拉克变换，将所述发电机输出的三相电流转换成两相电流；基于帕克变换和所述同步相位角，将所述两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流；将所述第一转矩电流和第二转矩电流相减后再进行PI调节以生成第一调节电压，以及将所述励磁电流和预设参考电流相减后再进行PI调节以生成第二调节电压；基于反帕克变换和所述同步相位角，将所述第一调节电压和第二调节电压变换后输入至PWM调节器以控制所述整流器，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。同时通过使用该发电机控制方法，轴带发电系统还可以省去部分电子元件，比如电抗器等，因此又可以降低了该轴带发电系统的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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是现有轴带发电系统的结构示意图；
图2是现有轴带发电系统的结构另一示意图；
图3是本发明实施例提供的轴带发电系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种发电机控制方法的示意流程图；
图5是图4中的步骤S103的子步骤示意流程图；
图6是图4中的步骤S102的子步骤示意流程图；
图7是本发明实施例提供的无速度传感器双闭环电机控制示意性框图；
图8是本发明实施例提供的一种发电机控制装置的示意性框图；
图9是本发明实施例提供的一种发电机控制装置的另一示意性框图；
图10是本发明实施例提供的一种发电机控制装置的另一示意性框图。
具体实施方式
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做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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
请参阅图3，图3是本发明实施例提供的轴带发电系统的结构示意图。如图3所示，该系统包括柴油机、发电机、整流器和逆变器。其中，该发电机可为同步发电机、整流器可为IGBT整流器。
其中，该整流器直接与发电机电性连接，并对其进行控制以使得所述发电机在出现转速波动时仍能输出稳定直流母线电压。具体地，对该电机采用了本发明实施例提供的发电机控制方法，该控制方法可以运行在整流器的主控单元中，该主控单元包括芯片处理器。
由于，该整流器是直接与发电机电性连接，因此，该轴带发电系统与图2中轴带发电系统相比，省去了三相电抗器等，相对降低了该轴带发电系统的成本。
请参阅图4，图4是本发明实施例提供的一种发电机控制方法的示意流程图。该发电机控制方法可运行在控制电机的主控芯片中，具体地，在本实施例中，该控制方法运行在整流器的主控单元中。如图4所示，该控制方法包括步骤S101～S107。
S101、获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压。
在本发明的实施例中，该发电机为同步发电机，具体为船舶上与柴油机轴带相连的发电机，同时该发电机还与整流器直接电性连接，该整流器为IGBT整流器。获取该发电机输出的交流电经过整流器整流后输出直流母线电压，具体地，可以通过直流母线电压采样单元对整流器输出的直流母线电压进行采样获取。其中，该直流母线电压可以表示为Udc。
S102、获取所述发电机的同步相位角。
在本发明的实施例中，该同步相位角可以理解为同步发电机转子的位置，即磁极位置，可以表示为θ。该同步相位角θ是根据发电机的角速度计算而得，具体地可以通过设置速度传感器进行测量，比如通过在发电机上设置编码器，由该编码器进行测量获取发电机的角速度。
在本实施例中，为了降低系统的成本，不采用传感器而在软件上设置转速搜索模块，该转速搜索模块通过对发电机的输出电流进行实时采样就能计算出同步发电机的角速度和同步相位角θ，该角速度为矢量，其转动方向包括正转和反转两个方向。通过电流实时采样计算角速度为现有技术，在此不做详细介绍。其中同步相位角θ也可以采用现有的计算方法计算获得。
S103、将所述直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获取第一转矩电流。
在本发明的实施例中，该预设电压调节环为直流母线电压环，该直流母线电压环包括斜坡函数、第一减法器和第一PI调节器，直流母线电压表示为Ud，预设参考电压表示为该斜坡函数用于设定所述预设参考电压，经过斜坡函数预设参考电压逐步从预设参考电压的初始值递增直至预设参考电压的目标值。其中预设参考电压的初始值为直流母线电压，预设参考电压的目标值由整流器的控制器确定，该预设参考电压的目标值的取值范围为：大于1.58倍的发电机端电压，且小于直流母线保护电压。该斜坡函数通过逐步设定所述预设参考电压，可以减小电流的冲击，进而实现对系统进行保护。
其中，步骤S103包括子步骤S103a～S103c，如图5所示，S103a、根据所述斜坡函数设定预设参考电压；S103b、将所述预设参考电压和直流母线电压输入至所述第一减法器相减；S103c、将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取第一转矩电流。
具体地，根据斜坡函数确定预设参考电压引入斜坡函数是为了逐步设定预设参考电压的值，将该预设参考电压和直流母线电压Ud输入至第一减法器相减以获得相减结果，在将该相减结果输入至所述第一PI调节器进行PI调节以获取第一转矩电流
此外，该第一转矩电流还与发电机的转动方向有关，因此步骤S103c具体包括：获取所述发电机的转动方向；将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取转矩调节电流；根据所述转动方向和所述转矩调节电流获取第一转矩电流。
具体地，可以通过转速搜索模块和乘法器来实现，转速搜索模块用于确定发电机的转速方向，根据该发电机的转速方向再利用乘法器确定经第一PI调节器输出的转矩调节电流的正负，使得所述第一转矩电流具有特定符号。比如，若通过所述转速搜索模块搜索出发电机的转速方向为正向运行，该乘法器输入-1，使得转矩调节电流取反以获得第一转矩电流若通过所述转速搜索模块搜索出发电机的转速为反向运行，该乘法器输入1，使得转矩调节电流值不变以获得第一转矩电流
S104、基于克拉克变换，将所述发电机输出的三相电流转换成两相电流。
在本发明的实施例中，具体地，通过电流采样单元采样获取发电机输出的三相电流，该三相电流分别表示为ia、ib和ic，也可以采样该三相电流其中的两个，另一个通过计算得到。
其中，克拉克(Clark)变换为常用的一种变换方式，目的是将三相电流ia、ib和ic转换成两相电流iα和iβ。具体地，是基于Clark变换式将三相电流ia、ib和ic转换成两相电流iα和iβ。
其中，Clark变换式为：
在公式1-1中，iα和iβ为两相电流，ia、ib和ic为三相电流。
S105、基于帕克变换和所述同步相位角，将所述两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流。
在本发明的实施例中，帕克(Park)变换用于将两相电流iα和iβ转换成第二转矩电流isq和励磁电流isd，其中帕克(Park)变换式为：
在公式1-2中，iα和iβ为两相电流，isq和isd分别为第二转矩电流和励磁电流，θ为同步相位角。
S106、对所述第一转矩电流和第二转矩电流进行PI调节以生成第一调节电压，以及对所述励磁电流和预设参考电流进行PI调节以生成第二调节电压。
在本发明的实施例中，涉及的PI调节具体包括第二减法器、第三减法器、第二PI调节器和第三PI调节器。具体地，将第一转矩电流和第二转矩电流isq输入至第二减法器进行减法运算后，经第二PI调节器调节以获取第一调节电压将励磁电流isd和预设参考电流输入至第三减法器进行减法运算后，经第三PI调节器调节以获取第二调节电压
其中，为了保证无速度传感器的轴带发电系统的稳定性，预设参考电流给定了10～20％的电机额定电流Ib。
S107、基于反帕克变换和所述同步相位角，将所述第一调节电压和第二调节电压变换后输入至PWM调节器以控制所述整流器，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。
在本发明的实施例中，基于反帕克变换和同步相位角θ将第一调节电压和第二调节电压变换成两相电压分量，该两相电压分量分别表示为和将两相电压分量和输入至PWM调节器，该PWM调节器具体为SVPWM调节模块，该SVPWM调节模块根据两相电压分量控制输出脉冲宽度并输出至IGBT整流器，从而控制IGBT整流器的导通与关断，使得发电机输出稳定的直流母线电压。
其中，反Park变换式为：
在公式1-3中，和为两相电压分量，和分别为第一调节电压和第二调节电压，θ为同步相位角。
此外，在上述步骤中，该同步相位角θ可以为发电机的初始电压相位角。但是，该同步相位角θ其实是受发电机输出电压和电流波动影响的，因此若使用该初始电压相位角作为同步相位角，不够准确，影响对发电机快速控制。
因此，获取所述发电机的同步相位角，包括：子步骤S102a～S102c，如图6所示，即步骤S102包括子步骤S102a～S102c。S102a、获取所述发电机的初始电压相位角；S102b、基于自适应观测器，根据所述第二转矩电流、励磁电流、第一调节电压和第二调节电压获取自适应电压相位角；S102c、将所述初始电压相位角和自适应电压相位角叠加以获取所述电机的同步相位角。
其中，初始电压相位角为θint，自适应电压相位角为θ1。初始电压相位角为θint是转速搜索模块获取的。该初始电压相位角为θint可以作为发电机的同步相位角，但是为了更为精确地控制，可以对初始电压相位角进行调制后最终获得该同步相位角。具体为：通过MRAS(自适应观测器)模块监测所述第二转矩电流isq、励磁电流isd、第一调节电压和第二调节电压获取自适应电压相位角为θ1。再将初始电压相位角θint和自适应电压相位角θ1经过一加法器相叠加后即可获得同步相位角θ。
上述实施例中通过双闭环控制模式，即直流母线电压环和转矩电流环，使得轴带发电系统中的发电机即使在复杂的环境中，也可输出稳定的直流母线电压，同时通过使用该发电机控制方法，轴带发电系统还可以省去部分电子元件，比如电抗器等，因此又可以降低了该轴带发电系统的成本。该控制方法监测发电机的输出电压，可以实现对发电机的发电量的控制，同时还能快速地稳定整流器的直流母线电压而不受轴带发电机转速波动和逆变器负载变化的影响。
请参阅图7，图7本发明实施例提供的无速度传感器双闭环电机控制示意性框图，结合图7对本发明实施例提供的发电机控制方法进行详细介绍。如图7所示，该发电机控制方法主要通过两个闭环控制，该两个闭环控制分别为电压环10和电流环20，即直流母线电压环和转矩电流环。其中，转速搜索模块30根据发电机SM的输出电压获得发电机的角速度ωr、初始电压相位角θint及发电机的转速方向，以提供给电压环10和电流环20。SVPWM调节模块31根据电流环20的调节输出电压控制整流器32中开关管的导通与关断。
具体地，电压环10包括斜坡函数11、第一减法器12和第一PI调节器。电流环20包括Clark变换21、Park变换22、第二减法器23、第二PI调节器24、第三减法器25、第三PI调节器26和反Park变换27。
具体地，获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压Udc；通过转速搜索模块30获取所述发电机的同步相位角θ和转动方向；由斜坡函数11确定预设参考电压将预设参考电压和直流母线电压Udc输入至第一减法器12相减；将相减结果输入至第一PI调节器13进行PI调节以获取转矩调节电流，以及根据所述转动方向和所述转矩调节电流获取第一转矩电流基于克拉克变换21，将所述发电机输出的三相电流(ia、ib和ic)转换成两相电流(iα和iβ)；基于帕克变换和同步相位角θ，将两相电流iα和iβ转换成第二转矩电流isq和励磁电流isd，其中，还将励磁电流isd通过滤波器221进行滤波，该滤波器221为低通滤波器，对励磁电流进行滤波降噪；将第一转矩电流和第二转矩电流isq输入至第二减法器23进行减法运算后，经第二PI调节器24调节以获取第一调节电压将励磁电流isd和预设参考电流输入至第三减法器25进行减法运算后，经第三PI调节器26调节以获取第二调节电压基于反帕克变换27和同步相位角θ，将所述第一调节电压和第二调节电压变换为两相电压分量和并输入至SVPWM调节模块31以控制整流器32，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。
此外，该无速度传感器双闭环电机控制还包括转速搜索模块30和自适应观测器33，通过转速搜索模块30获取初始电压相位角为θint，通过MRAS(自适应观测器)模块监测所述第二转矩电流isq、励磁电流isd、第一调节电压和第二调节电压获取自适应电压相位角为θ1。再将初始电压相位角θint和自适应电压相位角θ1经过一加法器相叠加后即可获得同步相位角θ。该无速度传感器相对应设置速度传感器的直接检测同步相位角θ，该无速度传感器可以循环调制以获取更为准确的同步相位角θ。同时，也进一步地，降低了轴带发电系统的成本。
上述实施例中为双闭环控制的具体结构示意性框图，即直流母线电压环和转矩电流环，利用该双闭环控制通过采用发电机控制方法，不仅可以实现对发电机的发电量的控制，同时还能快速地稳定整流器的直流母线电压而不受轴带发电机转速波动和逆变器负载变化的影响。
需要说明的是，该发电机控制方法可运行在整流器中，该发电机包括两种模式，即转速搜索模式和矢量控制模式，该整流器接收外部运行命令后，将处于转速搜索模式时切换至矢量控制模式，进而执行上述发电机控制方法的步骤，完成对发电机的控制，使得该发电机输出稳定的滞留母线电压。
请参阅图8，图6是本发明实施例提供的一种发电机控制装置的示意性框图。如图8所示，该发电机控制装置50包括：第一获取模块51、第二获取模块52、调节获取模块53、第一转换模块54、第二转换模块55、调节生成模块56和变换控制模块57。
第一获取模块51，用于获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压。
具体地，可以通过直流母线电压采样单元对整流器输出的直流母线电压进行采样获取。其中，该直流母线电压可以表示为Udc。
第二获取模块52，用于获取所述发电机的同步相位角。
其中，该同步相位角可以理解为同步发电机转子的位置，即磁极位置，可以表示为θ。该同步相位角θ是根据发电机的角速度计算而得，具体地可以通过设置速度传感器进行测量，比如通过在发电机上设置编码器，由该编码器进行测量获取发电机的角速度。或者，不采用传感器而在软件上设置转速搜索模块，该转速搜索模块通过对发电机的输出电流进行实时采样就能计算出同步发电机的角速度和同步相位角θ。
调节获取模块53，用于将所述直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获取第一转矩电流。
其中，该预设电压调节环为直流母线电压环，该直流母线电压环包括斜坡函数、第一减法器和第一PI调节器。基于此，调节获取模块53，包括：设定模块531，用于根据所述斜坡函数确定预设参考电压；相减模块532，用于将所述预设参考电压和直流母线电压输入至所述第一减法器相减；533调节模块，用于将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取第一转矩电流。
此外，该第一转矩电流还与发电机的转动方向有关，因此，如图9所示，533调节模块包括：第一获取子模块5331，用于获取所述发电机的转动方向；调节子模块5332，用于将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取转矩调节电流；第二获取子模块5333，用于根据所述转动方向和所述转矩调节电流获取第一转矩电流。
第一转换模块54，用于基于克拉克变换，将所述发电机输出的三相电流转换成两相电流。具体地，采用克拉克变换式，将所述发电机输出的三相电流转换成两相电流。
第二转换模块55，用于基于帕克变换和所述同步相位角，将所述两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流。具体地，采用帕克变换式，将所述两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流。
调节生成模块56，用于将所述第一转矩电流和第二转矩电流相减后再进行PI调节以生成第一调节电压，以及将所述励磁电流和预设参考电流相减后再进行PI调节以生成第二调节电压。
具体地，涉及的PI调节具体包括第二减法器、第三减法器、第二PI调节器和第三PI调节器。调节生成模块56包括第一相减调节模块561和第二相减调节模块562。第一相减调节模块561，用于将第一转矩电流和第二转矩电流isq输入至第二减法器进行减法运算后，经第二PI调节器调节以获取第一调节电压第二相减调节模块562，用于将励磁电流isd和预设参考电流输入至第三减法器进行减法运算后，经第三PI调节器调节以获取第二调节电压
变换控制模块57，用于基于反帕克变换和所述同步相位角，将所述第一调节电压和第二调节电压变换后输入至PWM调节器以控制所述整流器，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。具体地，该PWM调节器具体为SVPWM调节模块，该SVPWM调节模块根据两相电压分量控制输出脉冲宽度并输出至IGBT整流器，从而控制IGBT整流器的导通与关断，使得发电机输出稳定的直流母线电压。
此外，该同步相位角θ可以为发电机的初始电压相位角。但是，该同步相位角θ其实是受发电机输出电压和电流波动影响的，因此若使用该初始电压相位角作为同步相位角，不够准确。因此，如图10所示，第二获取模块52包括：第一角度获取模块521，用于获取所述发电机的初始电压相位角；第二角度获取模块522，用于基于自适应观测器，根据所述第二转矩电流、励磁电流、第一调节电压和第二调节电压获取自适应电压相位角；叠加获取模块523，用于将所述初始电压相位角和自适应电压相位角叠加以获取所述电机的同步相位角。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的单元和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种发电机控制方法，应用于轴带发电系统，其特征在于，包括：
获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压；
获取所述发电机的同步相位角；
将所述直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获取第一转矩电流；
基于克拉克变换，将所述发电机输出的三相电流转换成两相电流；
基于帕克变换和所述同步相位角，将所述两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流；
将所述第一转矩电流和第二转矩电流相减后再进行PI调节以生成第一调节电压，以及将所述励磁电流和预设参考电流相减后再进行PI调节以生成第二调节电压；
基于反帕克变换和所述同步相位角，将所述第一调节电压和第二调节电压变换后输入至PWM调节器以控制所述整流器，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。
2.根据权利要求1所述的发电机的控制方法，其特征在于，所述预设电压调节环包括斜坡函数、第一减法器和第一PI调节器；
所述将所述直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获得第一转矩电流，包括：
根据所述斜坡函数设定预设参考电压；
将所述预设参考电压和所述直流母线电压输入至所述第一减法器相减；
将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取第一转矩电流。
3.根据权利要求2所述的发电机的控制方法，其特征在于，所述将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取第一转矩电流，包括：
获取所述发电机的转动方向；
将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取转矩调节电流；
根据所述转动方向和所述转矩调节电流获取第一转矩电流。
4.根据权利要求1所述的发电机的控制方法，其特征在于，所述将所述第一转矩电流和第二转矩电流相减后再进行PI调节以生成第一调节电压，以及将所述励磁电流和预设参考电流相减后再进行PI调节以生成第二调节电压，包括：
将所述第一转矩电流和第二转矩电流输入至第二减法器进行减法运算后，经第二PI调节器调节以获取第一调节电压；
将所述励磁电流和预设参考电流输入至第三减法器进行减法运算后，经第三PI调节器调节以获取第二调节电压。
5.根据权利要求1所述的发电机的控制方法，其特征在于，所述获取所述发电机的同步相位角，包括：
获取所述发电机的初始电压相位角；
基于自适应观测器，根据所述第二转矩电流、励磁电流、第一调节电压和第二调节电压获取自适应电压相位角；
将所述初始电压相位角和自适应电压相位角叠加以获取所述电机的同步相位角。
6.一种发电机控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取发电机输出交流电压经整流器整流后对应的直流母线电压；
第二获取模块，用于获取所述发电机的同步相位角；
调节获取模块，用于将所述直流母线电压和预设参考电压输入至预设电压调节环进行调节以获取第一转矩电流；
第一转换模块，用于基于克拉克变换，将所述发电机输出的三相电流转换成两相电流；
第二转换模块，用于基于帕克变换和所述同步相位角，将所述两相电流转换成第二转矩电流和励磁电流；
调节生成模块，用于将所述第一转矩电流和第二转矩电流相减后再进行PI调节以生成第一调节电压，以及将所述励磁电流和预设参考电流相减后再进行PI调节以生成第二调节电压；
变换控制模块，用于基于反帕克变换和所述同步相位角，将所述第一调节电压和第二调节电压变换后输入至PWM调节器以控制所述整流器，使得所述发电机输出稳定的直流母线电压。
7.根据权利要求6所述的发电机控制装置，其特征在于，所述预设电压调节环包括斜坡函数、第一减法器和第一PI调节器；
所述调节获取模块，包括：
设定模块，用于根据所述斜坡函数设定预设参考电压；
相减模块，用于将所述预设参考电压和所述直流母线电压输入至所述第一减法器相减；
调节模块，用于将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取第一转矩电流。
8.根据权利要求7所述的发电机控制装置，其特征在于，所述调节模块，包括：
第一获取子模块，用于获取所述发电机的转动方向；
调节子模块，用于将相减结果输入至所述第一PI调节器进行调节以获取转矩调节电流；
第二获取子模块，用于根据所述转动方向和所述转矩调节电流获取第一转矩电流。
9.根据权利要求6所述的发电机控制装置，其特征在于，所述第二获取模块，包括：
第一角度获取模块，用于获取所述发电机的初始电压相位角；
第二角度获取模块，用于基于自适应观测器，根据所述第二转矩电流、励磁电流、第一调节电压和第二调节电压获取自适应电压相位角；
叠加获取模块，用于将所述初始电压相位角和自适应电压相位角叠加以获取所述电机的同步相位角。
10.一种轴带发电系统，其特征在于，包括：发电机和整流器，所述发电机和所述整流器电性连接，所述整流器包括权利要求5至10任意一种发电机控制装置。
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