CN108377116B - 一种永磁交流电机的电流工作点给定系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种永磁交流电机的电流工作点给定系统及方法，该系统包括：伪模型反馈系统，用于使用上一控制拍的直轴电流最终给定值及交轴电流最终给定值作为输入，使得永磁交流电机的电流工作点给定系统与其他控制系统解耦，进而可将转矩控制器的带宽设计地很高，实现永磁电机参数和输出转矩估计值的反馈；转矩控制器，用于实现转矩快速、高精度输出，MTPA求解单元，用于精确计算出不同负载下MTPA曲线；弱磁工作点切换单元，用于实现弱磁控制与MTPA控制切换平衡，且弱磁控制部分也可以与其他控制系统解耦，从而提高弱磁控制响应速度。通过本申请可以实现快速、有效地进行永磁交流电机的电流工作点给定，提高永磁电机全工作区域内的控制性能。

Description

一种永磁交流电机的电流工作点给定系统及方法
技术领域
本申请涉及电机控制领域，具体涉及一种永磁交流电机的电流工作点给定方法及系统。
背景技术
永磁交流电机由于其凸极效应引出了最节省定子电流的MTPA(Maximum TorquePerAmpere，最大转矩电流比)控制方法，同时由于其反电势由永磁体产生，在电机转速处于高速时又需要弱磁控制方法。这些方法的根本在于：在转子定向的旋转坐标系下，在满足定子电流最小，或者端电压恒定的约束下，由转速或者转矩需求得到直轴交轴电流的给定值，即实现永磁交流电机电流工作点的给定。电流工作点给定的准确性、快速性、连续性是影响永磁电机控制性能的关键。针对MTPA控制与弱磁控制，已有常规的控制方法，具体如下：
MTPA控制主要采用离线查表方式求得，依据转矩需求直接查表得到直轴交轴电流的给定值。这种方式有如下缺点：没有考虑到弱磁控制时电流工作点的平滑切换；存储表格过于庞大，浪费主控芯片存储空间；表格中间值通过插值得到，控制精度变差；离线工作点表格求解困难等。
对于电机运行在高速区的弱磁控制，常常采用端电压闭环方法：通过采样母线电压与输出端电压进行闭环控制，输出作为直轴交轴电流给定的修正值。这种方法有如下缺点：电压闭环控制难以获得系统高带宽响应，否则电机的电流控制将引发震荡，这将拖累永磁电机高速控制性能；由于弱磁区定子磁链下降，没有补偿进而导致输出转矩严重下降；在与MTPA控制结合时，如果做分段控制则需要复杂的判断逻辑，如果在MTPA的基础上做工作点修正控制，则由于弱磁控制系统带宽低，进而易引发PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)输出饱和。
因此，如何更为有效地进行永磁交流电机电流工作点给定，以提高永磁交流电机的控制性能，是亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种永磁交流电机的电流工作点给定系统及方法，以解决现有技术中无法有效进行永磁交流电机的电流工作点给定的技术问题。
为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：
一种永磁交流电机的电流工作点给定系统，所述系统包括：
伪模型反馈系统，用于获取上一控制拍的电流工作点以及电机温度，根据所述上一控制拍的电流工作点以及所述电机温度确定永磁电机参数以及输出转矩估计值，所述永磁电机参数包括直轴电感、交轴电感、转子永磁磁链、定子电阻；
转矩控制器，用于根据需求转矩值、所述输出转矩估计值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值；
MTPA求解单元，用于根据所述交轴电流初步给定值以及所述永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流给定值；
弱磁工作点切换单元，用于根据所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述永磁电机参数、母线电压反馈值以及电机转速反馈值，确定直轴电流初步给定值；
第一结果输出单元，用于将所述直轴电流初步给定值确定为直轴电流最终给定值，将所述交轴电流初步给定值确定为交轴电流最终给定值，将所述直轴电流最终给定值以及所述交轴电流最终给定值作为当前控制拍的电流工作点。
在一种可能的实现方式中，所述转矩控制器包括：
转矩前馈控制器，用于根据需求转矩值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值的前馈分量；
转矩补偿控制器，用于根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值确定交轴电流初步给定值的补偿分量；
第二结果输出单元，用于将所述交轴电流初步给定值的前馈分量以及所述交轴电流初步给定值的补偿分量相加，获得交轴电流初步给定值。
在一种可能的实现方式中，所述转矩前馈控制器具体用于：
将需求转矩值乘以系数后，再除以所述转子永磁磁链，获得交轴电流初步给定值的前馈分量；
所述转矩补偿控制器具体用于：
对所述需求转矩值与所述输出转矩估计值的差值，进行比例积分PI控制，得到交轴电流初步给定值的预补偿分量；
对所述交轴电流初步给定值的预补偿分量进行限幅处理，得到交轴电流初步给定值的补偿分量。
在一种可能的实现方式中，所述MTPA求解单元具体用于：
将所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链以及所述交轴电流初步给定值输入符合MTPA轨迹的直轴交轴电流关系式，确定符合MTPA轨迹的直轴电流给定值。
在一种可能的实现方式中，所述弱磁工作点切换单元具体用于：
根据上一控制拍的直轴电流初步给定值、所述交轴电流初步给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述定子电阻以及电机转速反馈值确定端电压输出估计值；
根据母线电压反馈值确定输出电压限制值；
对所述端电压输出估计值以及所述输出电压限制值的差值，进行PI控制，得到直轴电流第一输出值；
对所述直轴电流第一输出值进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流第二输出值；
将所述直轴电流第二输出值与所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值相加，得到直轴电流第三输出值；
对所述直轴电流第三输出值进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流初步给定值。
在一种可能的实现方式中，所述弱磁工作点切换单元具体用于：
根据所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述定子电阻以及电机转速反馈值确定端电压输出估计值；
根据母线电压反馈值确定输出电压限制值；
如果所述输出电压限制值大于或等于所述端电压输出估计值，将所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值；
如果所述输出电压限制值小于所述端电压输出估计值，根据所述电机转速反馈值以及所述输出电压限制值计算气隙磁链给定值；根据所述气隙磁链给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述交轴电流初步给定值计算符合弱磁要求的直轴电流给定值；将所述符合弱磁要求的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
弱磁补偿单元，用于根据端电压输出反馈值、母线电压反馈值对所述直轴电流初步给定值进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值。
在一种可能的实现方式中，所述弱磁补偿单元具体用于：
根据直轴实际输出电压以及交轴实际输出电压计算端电压输出反馈值；
根据母线电压反馈值确定未经滤波的输出电压限制值；
对所述端电压输出反馈值以及所述未经滤波的输出电压限制值的差值，进行PI控制，得到直轴电流第四输出值；
对所述直轴电流第四输出值进行负向限幅处理，得到直轴电流第五输出值；
将所述直轴电流第五输出值与所述直轴电流初步给定值相加，得到直轴电流第六输出值；
对所述直轴电流第六输出值进行负向限幅处理，得到直轴电流最终给定值。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
转矩补偿单元，用于根据实际输出功率、电机转速反馈值对所述交轴电流初步给定值进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值。
在一种可能的实现方式中，所述转矩补偿单元具体用于：
根据直轴实际输出电压、交轴实际输出电压、直轴电流、交轴电流以及所述定子电阻计算实际输出功率；
由所述实际输出功率除以所述电机转速反馈值，得到输出转矩估计值；
根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值的差值，对所述交轴电流初步给定值进行修正，得到交轴电流最终给定值。
在一种可能的实现方式中，所述伪模型反馈系统具体用于：
确定所述上一控制拍的交轴电流最终给定值以及直轴电流最终给定值对应的直轴电感以及交轴电感；
确定所述电机温度对应的转子永磁磁链以及定子电阻；
根据所述上一控制拍的交轴电流最终给定值以及直轴电流最终给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链以及所述定子电阻，计算输出转矩估计值。
一种永磁交流电机的电流工作点给定方法，所述方法包括：
获取上一控制拍的电流工作点以及电机温度，根据所述上一控制拍的电流工作点以及所述电机温度确定永磁电机参数以及输出转矩估计值，所述永磁电机参数包括直轴电感、交轴电感、转子永磁磁链、定子电阻；
根据需求转矩值、所述输出转矩估计值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值；
根据所述交轴电流初步给定值以及所述永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流给定值；
根据所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述永磁电机参数、母线电压反馈值以及电机转速反馈值，确定直轴电流初步给定值；
将所述直轴电流初步给定值确定为直轴电流最终给定值，将所述交轴电流初步给定值确定为交轴电流最终给定值，将所述直轴电流最终给定值以及所述交轴电流最终给定值作为当前控制拍的电流工作点。
在一种可能的实现方式中，所述根据需求转矩值、所述输出转矩估计值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值，包括：
根据需求转矩值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值的前馈分量；
根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值确定交轴电流初步给定值的补偿分量；
将所述交轴电流初步给定值的前馈分量以及所述交轴电流初步给定值的补偿分量相加，获得交轴电流初步给定值。
在一种可能的实现方式中，所述根据需求转矩值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值的前馈分量，包括：
将需求转矩值乘以系数后，再除以所述转子永磁磁链，获得交轴电流初步给定值的前馈分量；
所述根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值确定交轴电流初步给定值的补偿分量，包括：
对所述需求转矩值与所述输出转矩估计值的差值，进行比例积分PI控制，得到交轴电流初步给定值的预补偿分量；
对所述交轴电流初步给定值的预补偿分量进行限幅处理，得到交轴电流初步给定值的补偿分量。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述交轴电流初步给定值以及所述永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流给定值，包括：
将所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链以及所述交轴电流初步给定值输入符合MTPA轨迹的直轴交轴电流关系式，确定符合MTPA轨迹的直轴电流给定值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述永磁电机参数、母线电压反馈值以及电机转速反馈值，确定直轴电流初步给定值，包括：
根据上一控制拍的直轴电流初步给定值、所述交轴电流初步给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述定子电阻以及电机转速反馈值确定端电压输出估计值；
根据母线电压反馈值确定输出电压限制值；
对所述端电压输出估计值以及所述输出电压限制值的差值，进行PI控制，得到直轴电流第一输出值；
对所述直轴电流第一输出值进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流第二输出值；
将所述直轴电流第二输出值与所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值相加，得到直轴电流第三输出值；
对所述直轴电流第三输出值进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流初步给定值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述永磁电机参数、母线电压反馈值以及所述电机转速反馈值，确定直轴电流初步给定值，包括：
根据所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述定子电阻以及电机转速反馈值确定端电压输出估计值；
根据母线电压反馈值确定输出电压限制值；
如果所述输出电压限制值大于或等于所述端电压输出估计值，将所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值；
如果所述输出电压限制值小于所述端电压输出估计值，根据所述电机转速反馈值以及所述输出电压限制值计算气隙磁链给定值；根据所述气隙磁链给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述交轴电流初步给定值计算符合弱磁要求的直轴电流给定值；将所述符合弱磁要求的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据端电压输出反馈值、母线电压反馈值对所述直轴电流初步给定值进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值。
在一种可能的实现方式中，所述根据端电压输出反馈值、母线电压反馈值对所述直轴电流初步给定值进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值，包括：
根据直轴实际输出电压以及交轴实际输出电压计算端电压输出反馈值；
根据母线电压反馈值确定未经滤波的输出电压限制值；
对所述端电压输出反馈值以及所述未经滤波的输出电压限制值的差值，进行PI控制，得到直轴电流第四输出值；
对所述直轴电流第四输出值进行负向限幅处理，得到直轴电流第五输出值；
将所述直轴电流第五输出值与所述直轴电流初步给定值相加，得到直轴电流第六输出值；
对所述直轴电流第六输出值进行负向限幅处理，得到直轴电流最终给定值。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据实际输出功率、电机转速反馈值对所述交轴电流初步给定值进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值。
在一种可能的实现方式中，所述根据实际输出功率、电机转速反馈值对所述交轴电流初步给定值进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值，包括：
根据直轴实际输出电压、交轴实际输出电压、直轴电流、交轴电流以及所述定子电阻计算实际输出功率；
由所述实际输出功率除以所述电机转速反馈值，得到输出转矩估计值；
根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值的差值，对所述交轴电流初步给定值进行修正，得到交轴电流最终给定值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述上一控制拍的电流工作点以及所述电机温度确定永磁电机参数以及输出转矩估计值，包括：
确定所述上一控制拍的交轴电流最终给定值以及直轴电流最终给定值对应的直轴电感以及交轴电感；
确定所述电机温度对应的转子永磁磁链以及定子电阻；
根据所述上一控制拍的交轴电流最终给定值以及直轴电流最终给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链以及所述定子电阻，计算输出转矩估计值。
由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：
本申请实施例中伪模型反馈系统使用上一控制拍的直轴电流最终给定值以及交轴电流最终给定值作为输入，可以使得永磁交流电机的电流工作点给定系统与其他控制系统解耦，进而可以将转矩控制器的带宽设计地很高，实现永磁电机参数和输出转矩估计值的反馈；转矩控制器可以实现转矩快速、高精度输出，MTPA求解单元可以精确计算出不同负载下MTPA曲线，弱磁工作点切换单元可以实现弱磁控制与MTPA控制切换平衡，且弱磁控制部分也可以与其他控制系统解耦，从而提高弱磁控制响应速度。通过本申请实施例可以实现快速、有效地进行永磁交流电机的电流工作点给定，提高永磁电机全工作区域内的控制性能。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种永磁交流电机的电流工作点给定系统的结构示意图之一；
图2为本申请实施例提供的一种永磁交流电机的电流工作点给定系统的结构示意图之二；
图3为本申请实施例提供的伪模型反馈系统的求解示意图；
图4为本申请实施例提供的转矩控制器的求解示意图；
图5为本申请实施例提供的MTPA求解单元的求解示意图；
图6为本申请实施例提供的永磁交流电机电动和发电状态下的矢量图；
图7为本申请实施例提供的弱磁工作点切换单元的求解示意图之一；
图8为本申请实施例提供的弱磁工作点切换单元的求解示意图之二；
图9为本申请实施例提供的弱磁补偿单元的求解示意图；
图10为本申请实施例提供的转矩补偿单元的求解示意图；
图11为本申请实施例提供的一种永磁交流电机的电流工作点给定方法实施例的流程图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。
参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种永磁交流电机的电流工作点给定系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：
伪模型反馈系统，用于获取上一控制拍的电流工作点idRef(k-1)，iqRef(k-1)以及电机温度Tmotor，根据上一控制拍的电流工作点idRef(k-1)，iqRef(k-1)以及电机温度Tmotor确定永磁电机参数以及输出转矩估计值TFdbEst，永磁电机参数包括直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、定子电阻Rs；
转矩控制器，用于根据需求转矩值TRef、输出转矩估计值TFdbEst以及转子永磁磁链λf确定交轴电流初步给定值iqRefPre；
MTPA求解单元，用于根据交轴电流初步给定值iqRefPre以及永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp；
弱磁工作点切换单元，用于根据符合MTPA轨迹直轴电流给定值idRefMtp、交轴电流初步给定值iqRefPre、永磁电机参数、母线电压反馈值Udc以及电机转速反馈值ωs，确定直轴电流初步给定值idRefPre；
第一结果输出单元，用于将直轴电流初步给定值idRefPre确定为直轴电流最终给定值idRef，将交轴电流初步给定值iqRefPre确定为交轴电流最终给定值iqRef，将直轴电流最终给定值idRef以及交轴电流最终给定值iqRef作为当前控制拍的电流工作点。
在本申请实施例中，在获得当前控制所需的电流工作点即当前控制拍的电流工作点后，可以利用当前控制拍的电流工作点继续进行电流工作点给定，则在下一次电流工作点给定时，将所得到的当前控制拍的电流工作点作为上一控制拍的电流工作点，从而实现闭环控制。在实际应用中，为了实现转矩的快速及高精度输出，本申请可以将转矩控制器具体设置为转矩前馈控制器和转矩补偿控制器，其中，使用转矩前馈控制器实现转矩快速输出，使用转矩补偿控制器实现转矩高精度输出。
进一步的，本申请还可以增加弱磁补偿器和转矩补偿器。其中，当伪模型反馈系统不够精确时，可以使用该弱磁补偿器补偿弱磁不足的部分；而转矩补偿器则是用于补偿在弱磁补偿器动作时的转矩输出不足。
基于此，本申请提供的一种永磁交流电机的电流工作点给定系统实施例的结构示意图，具体参见图2，该系统包括：
伪模型反馈系统，用于获取上一控制拍的电流工作点idRef(k-1)，iqRef(k-1)以及电机温度Tmotor，根据上一控制拍的电流工作点idRef(k-1)，iqRef(k-1)以及电机温度Tmotor确定永磁电机参数以及输出转矩估计值TFdbEst，永磁电机参数包括直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、定子电阻Rs；
转矩前馈控制器，用于根据需求转矩值TRef以及转子永磁磁链λf确定交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd；
转矩补偿控制器，用于根据需求转矩值TRef以及输出转矩估计值TFdbEst确定交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj；
第二结果输出单元，用于将交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd以及交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj相加，获得交轴电流初步给定值iqRefPre。
MTPA求解单元，用于根据交轴电流初步给定值iqRefPre以及永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp；
弱磁工作点切换单元，用于根据符合MTPA轨迹直轴电流给定值idRefMtp、交轴电流初步给定值iqRefPre、永磁电机参数、母线电压反馈值Udc以及电机转速反馈值ωs，确定直轴电流初步给定值idRefPre；
弱磁补偿单元，用于根据端电压输出反馈值Vtd和Vtq、母线电压反馈值Udc对直轴电流初步给定值idRefPre进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值idRef；
转矩补偿单元，用于根据实际输出功率PFdbRel、电机转速反馈值ωs对交轴电流初步给定值进行转矩补偿iqRefPre，得到交轴电流最终给定值iqRef。
图2示出了本申请提供的永磁交流电机的电流工作点给定系统整体结构示意图，为便于理解，现结合附图对图2示出的永磁交流电机的电流工作点给定系统中的各个组成模块的具体实现过程，进行详细说明如下：
(一)伪模型反馈系统
参见图3，其示出了本申请实施例提供的伪模型反馈系统的求解示意图，如图3所示，该系统具体用于：
确定上一控制拍的交轴电流最终给定值iqRef以及直轴电流最终给定值idRef对应的直轴电感Ld以及交轴电感Lq；
确定电机温度Tmotor对应的转子永磁磁链λf以及电子电阻Rs；
根据上一控制拍的交轴电流最终给定值iqRef以及直轴电流最终给定值idRef、直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf以及定子电阻Rs，计算输出转矩估计值TFdbEst。
在实际应用中，本申请的伪模型反馈系统由两部分组成，分别是永磁电机参数反馈和输出转矩反馈。
其中，永磁电机参数反馈包括直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf以及电子电阻Rs的反馈。如图3所示，在获取永磁电机参数的过程中，由于交直电感考虑交叉饱和特性，交直电感可以由一个二维表格获取，即一个电感值将由交轴、直轴的两个电流最终给定值共同决定。则伪模型反馈系统首先可依据上一控制拍的交轴电流最终给定值iqRef以及直轴电流最终给定值idRef，通过查表得到直轴电感Ld和交轴电感Lq，其中，上一控制拍的交轴电流最终给定值iqRef以及直轴电流最终给定值idRef与直轴电感Ld和交轴电感Lq的对应关系，可以如下公式表示：
Ld＝Table 1(idRef,iqRef)，Lq＝Table 2(idRef,iqRef)
其中，Ld表示直轴电感，Lq表示交轴电感，idRef表示直轴电流最终给定值，iqRef表示交轴电流最终给定值，Table 1表示表格1中idRef、iqRef与Ld的二维对应关系，Table 2表示表格2中idRef、iqRef与Lq的二维对应关系。
相应的，如图3所示，转子永磁磁链λf以及定子电阻Rs与电机温度Tmotor也具有一定的对应关系，并分别存储于表格3及表格4中，且该对应关系可以如下公式表示：
Rs＝Table 3(Tmotor)，λf＝Table 4(Tmotor)
其中，Tmotor表示电机温度，λf表示电机的转子永磁磁链，Rs表示电机的定子电阻，Table 3表示表格3中Tmotor与Rs的对应关系，Table 4表示表格4中Tmotor与λf的对应关系。
本申请为了简化本具体实施方式，整个电机控制系统采用标幺值系统，标幺后的控制系统转矩表达式为：
Te＝λfiq+(Ld-Lq)idiq
其中，Te表示本申请控制系统的转矩，λf表示电机的转子永磁磁链，Ld表示直轴电感，Lq表示交轴电感，iq表示交轴电流，id表示直轴电流。
接着，在获取到上述各永磁电机参数后，可利用各参数，依据上述转矩公式计算当前工作点下输出转矩估计值TFdbEst，具体计算公式如下：
TFdbEst＝λfiqRef+(Ld-Lq)idRefiqRef
其中，TFdbEst表示输出转矩估计值，λf表示电机的转子永磁磁链，idRef表示直轴电流最终给定值，iqRef表示交轴电流最终给定值，Ld表示直轴电感，Lq表示交轴电感。
需要说明的是，在具体实现过程中，也可以使用拟合曲线等方式替代图3中的四个表格，进而依据转矩公式得到输出转矩估计值，本申请对此不进行限定。
这样，本申请中的伪模型反馈系统采用的是上一控制拍的交轴和直轴的电流最终给定值作为输入，而不是将电流反馈作为输入，由此，可以使得整个永磁交流电机的电流工作点给定系统与其他系统解耦，进而可以将转矩控制器的带宽设计地很高，实现永磁电机参数和输出转矩估计值TFdbEst的反馈。
(二)转矩控制器
参见图4，其示出了本申请实施例提供的转矩控制器的求解示意图，如图4所示，该转矩控制器具体包括：
转矩前馈控制器，用于根据需求转矩值TRef以及转子永磁磁链λf确定交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd；
转矩补偿控制器，用于根据需求转矩值TRef以及输出转矩估计值TFdbEst确定交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj；
第二结果输出单元，用于将交轴电流初步给定值的前馈分量idRefFwd以及交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj相加，获得交轴电流初步给定值iqRefPre。
在实际应用中，由上述转矩表达式可以看出，转矩的计算公式可以分为电磁转矩和磁阻转矩两个部分组成，由此本申请设计出转矩前馈控制器和转矩反馈控制器，用以实现转矩的快速、高精度输出。
在本申请一些可选的实现方式中，如图4所示，本申请中的转矩前馈控制器具体用于：
将需求转矩值TRef乘以系数Kt后，再除以转子永磁磁链λf，获得交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd；
转矩补偿控制器具体用于：
对需求转矩值TRef与输出转矩估计值TFdbEst的差值，进行PI(ProportionIntegration，比例积分)控制，得到交轴电流初步给定值的预补偿分量；
对交轴电流初步给定值的预补偿分量进行限幅处理，得到交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj。
在实际应用中，如图4所示，其中，转矩前馈控制器利用输出转矩表达式中的电磁转矩部分表示，只是在转矩给定前乘以一个不大于1的系数KT，这是为了防止在转矩跟踪过程中，电流工作点的给定出现超调情况。进而利用转矩前馈控制器计算交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd的公式如下：
iqRefFwd＝KT·TRef/λf
其中，iqRefFwd表示交轴电流初步给定值的前馈分量，KT表示一个不大于1的系数，TRef表示需求转矩值，λf表示转子永磁磁链，其是通过上述伪模型反馈系统获得的。
相应的，转矩补偿器使用的是PI控制器形式，其输出带有限幅，这是为了确保在工作点迭代过程中出现过流情况。其中，PI控制器的控制公式如下：
其中，kp表示比例系数，ki表示积分系数，s表示微分算子。
利用上述比例积分PI控制的公式对需求转矩值TRef与输出转矩估计值TFdbEst的差值进行PI控制，得到交轴电流初步给定值的预补偿分量，再对该预补偿分量进行限幅处理，得到交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj，进而将交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd与交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj相加得到交轴电流初步给定值iqRefPre，计算公式如下：
iqRefPre＝iqRefFwd+iqRefAdj
其中，iqRefPre表示交轴电流初步给定值，iqRefFwd表示交轴电流初步给定值的前馈分量，iqRefAdj表示交轴电流初步给定值的补偿分量。
这样，本申请通过转矩前馈控制器，可以由转矩需求值TRef快速地得到交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd，这使得本方法在恒转矩区的转矩响应丝毫不慢于传统的查表方法。该交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd将由电磁转矩直接计算求得，其值不包含磁阻转矩，即前馈给定值将略低于最终输出的q轴电流总给定，这使得系统不但快速响应且没有超调。
类似的，本申请采用转矩补偿控制器，包含两个作用：一是在恒转矩区域，用于MTPA控制的迭代求解，同时也补偿电感参数饱和时MTPA轨迹的精度。通过正定控制器参数使得输出呈惯性响应输出；二是在弱磁区域，用于补偿弱磁带来的转矩下降，由于使用了伪模型反馈系统，转矩补偿控制器可以将带宽设计得很高，即系统转矩可以又快速又无超调低呈现惯性响应。
因此，本申请通过将转矩控制器具体设置为转矩前馈控制器和转矩补偿控制器，可以通过使用转矩前馈控制器实现转矩快速输出，使用转矩补偿控制器实现转矩高精度输出，最终可实现本申请中电机系统转矩的快速及高精度输出。
(三)MTPA求解单元
参见图5，其示出了本申请实施例提供的MTPA求解单元的求解示意图，如图5所示，该MTPA求解单元具体用于：
将直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf以及交轴电流初步给定值iqRefPre输入符合MTPA轨迹的直轴交轴电流关系式，确定符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp，具体的计算公式如下：
其中，idRefMtp表示符合MTPA轨迹的直轴电流给定值，λf表示电机的转子永磁磁链，Ld表示直轴电感，Lq表示交轴电感，iqRefMtp表示交轴电流初步给定值。
为了更好的理解MTPA求解单元，本申请给出了上述计算符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp的公式的推导过程，具体推导过程如下：
参见图6，其示出了本申请实施例提供的永磁交流电机电动和发电状态下的矢量图，如图6所示，图中Es表示电机反电势矢量，Us表示电机端压矢量，表示电机负载角，β表示电机定子电流矢量与直轴夹角，ωLqiq表示交轴电抗压降，ωLdid表示直轴电抗压降，图6中的左图为电机输出转矩为正时的矢量图，右图为电机输出转矩为负时的矢量图。但无论输出转矩符号如何，直轴电流和交轴电流均可以表示为：
其中，id表示直轴电流，iq表示交轴电流，Is表示电机定子电流矢量，β表示电机定子电流矢量与直轴夹角。
进而，将上述公式代入转矩表达式中，可得：
其中，Te表示本申请控制系统的转矩，Is表示电机定子电流矢量，β表示电机定子电流矢量与直轴夹角。
MTPA求解单元的控制意义在于，为同样的电机定子电流矢量Is，选取不同的角度β，使得输出的转矩最大，由极大值原理可知，该角度满足：
其中，Te表示本申请控制系统的转矩，β表示电机定子电流矢量与直轴夹角。
进而，可以求解出符合MTPA轨迹的直轴电流与交轴电流关系式为：
其中，id表示直轴电流，iq表示交轴电流，Ld表示直轴电感，Lq表示交轴电感，λf表示电机的转子永磁磁链。
基于此，本申请提供的MTPA求解单元的求解示意图如图5所示，其中，将交轴电流初步给定值iqRefPre作为输入，结合直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf，计算出在交轴电流给定的情况下，符合MTPA轨迹的直轴电流给定值iqRefMtp，也就是将前述这些数据代入上述求解符合MTPA轨迹的直轴电流与交轴电流关系式，得到确定符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp的计算公式为：即，推导出了上述确定符合MTPA轨迹的直轴电流给定值iqRefMtp的具体的计算公式。
这样，本申请提出的MTPA求解单元采用具体计算公式取代了以往的查表方式，该求解单元依据交轴电流初步给定值iqRefPre直接计算出符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp，而交轴电流初步给定值iqRefPre是通过前馈与补偿环节共同构成，这样迭代解出了某一转矩需求下的交直轴电流工作点给定。在求解过程中使用的计算公式引入了每拍工作点下的电感饱和值进行迭代，这样可以精确计算出不同负载下MTPA曲线。
(四)弱磁工作点切换单元
本申请所提出的弱磁工作点切换单元可以有两种不同的实现形式，以下将结合附图对这两种不同实现形式进行详细说明：
弱磁工作点切换单元的第一种实现方式是，参见图7，其示出了本申请实施例提供的弱磁工作点切换单元的求解示意图之一，如图7所示，该弱磁工作点切换单元具体用于：
根据上一控制拍的直轴电流初步给定值idRefPre、交轴电流初步给定值iqRefPre、直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、定子电阻Rs以及电机转速反馈值ωs确定端电压输出估计值UsEst；
根据母线电压反馈值Udc确定输出电压限制值UsLim；
对端电压输出估计值UsEst以及输出电压限制值UsLim的差值，进行PI控制，得到直轴电流第一输出值id1；
对直轴电流第一输出值id1进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流第二输出值id2；
将直轴电流第二输出值id2与符合MTPA轨迹直轴电流给定值idRefMtp相加，得到直轴电流第三输出值id3；
对直轴电流第三输出值id3进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流初步给定值idRefPre。
在实际应用中，弱磁工作点切换单元，用于完成电机在中高速区域的弱磁控制，并将MTPA工作点切换至弱磁工作点。该单元的第一种实现方式是，如图7所示，该实现方式借用传统的弱磁控制方法，利用伪模型输出系统，将弱磁工作点计算与系统电流控制环解耦，这样可以实现快速的弱磁控制。
在永磁电机控制中端电压的表达式如下：
因此，本申请利用上一控制拍求得的直轴电流初步给定值idRefPre、交轴电流初步给定值iqRefPre、电机转速反馈值ωs、直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、定子电阻Rs等电机参数，可以估计出一个伪模型下的电机端电压输出估计值UsEst，具体计算公式如下：
其中，UsEst表示电机端电压输出估计值，ωs表示电机转速反馈值，λf表示转子永磁磁链，Rs表示定子电阻，iqRefPre表示交轴电流初步给定值，idRefPre表示直轴电流初步给定值，Ld表示直轴电感，Lq表示交轴电感。
将此电机端电压输出估计值UsEst用作电压闭环的反馈值。利用母线电压反馈值Udc的采样，确定输出电压限制值UsLim，如图7所示，具体计算公式如下：
其中，UsLim表示输出电压限制，KPWM表示与PWM调制方式相关的电压利用系数，KU表示一个不大于1的裕量系数，TLpf表示滤波系数，s表示微分算子。
通过上述公式，分别获取到电机端电压输出估计值UsEst与输出电压限制值UsLim后，可计算出二者的差值，并将其电压闭环的给定。通过电压闭环PI控制器后，得到直轴电流第一输出值id1，其中，PI控制的器的控制公式仍为：
其中，kp表示比例系数，ki表示积分系数，s表示微分算子。
然后，如图7所示，对直轴电流第一输出值id1进行一个负方向的限幅，其幅值为弱磁电流最大值。其正向限幅设定为0，进而，得到直轴电流第二输出值id2，从而可实现在中低速无需弱磁时该环节不起作用。
接着，如图7所示，将直轴电流第二输出值id2作为电压闭环输出值对符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp进行修正，即，将直轴电流第二输出值id2与符合MTPA轨迹直轴电流给定值idRefMtp相加，得到直轴电流第三输出值id3。
最后，如图7所示，再对直轴电流第三输出值id3进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，进而，得到直轴电流初步给定值idRefPre，从而完成了弱磁工作点计算。这种实施方式没有逻辑判断，可以实现自动工作点切换。
所以，弱磁工作点切换单元的第一种实现形式是依然采用端电压闭环控制，将其输出电流作为直轴电流的修正值，取消切换逻辑直接输出。与传统方法不同的是，该方法不使用端电压进行反馈，而是使用伪模型输出电感与工作点电流，结合电机当前转速，计算出一个端电压的估计值，该估计值作为端电压闭环的反馈，将母线电压折算成最大输出电压，再乘以一个裕量系数作为给定。由此，该方法使得弱磁部分与系统其它部分解耦，可以将端电压闭环控制器设计成高带宽，提高弱磁控制响应速度。
弱磁工作点切换单元的第二种实现方式是，参见图8，其示出了本申请实施例提供的弱磁工作点切换单元的求解示意图之二，如图8所示，该弱磁工作点切换单元具体用于：
根据符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp、交轴电流初步给定值iqRefPre、直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、定子电阻RS以及电机转速反馈值ωs确定端电压输出估计值UsEst；
根据母线电压反馈值Udc确定输出电压限制值UsLim；
如果输出电压限制值UsLim大于或等于端电压输出估计值UsEst，将符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp确定为直轴电流初步给定值idRefPre；
如果输出电压限制值UsLim小于端电压输出估计值UsEst，根据电机转速反馈值ωs以及输出电压限制值UsLim计算气隙磁链给定值λsRef；根据该气隙磁链给定值λsRef、直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、交轴电流初步给定值iqRefPre计算符合弱磁要求的直轴电流给定值idRefFwk；将该符合弱磁要求的直轴电流给定值idRefFwk确定为直轴电流初步给定值idRefPre。
在实际应用中，弱磁工作点切换单元的第二种实现方式是，利用磁链控制实现弱磁控制。
如图8所示，可依据母线电压反馈值Udc得到输出电压限制值UsLim，计算方式同上述弱磁工作点切换单元的第一种实现方式，同理，也可根据符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp、交轴电流初步给定值iqRefPre、直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、定子电阻RS以及电机转速反馈值ωs确定端电压输出估计值UsEst，计算方式也同上述弱磁工作点切换单元的第一种实现方式，在此不再赘述。
在具体实现过程中，如图8所示，首先经过逻辑判断单元，考察符合MTPA轨迹的交直轴电流工作点给定是否超过最大电压限制，即，考察端电压输出估计值UsEst是否超过输出电压限制值UsLim，如果没有超过，也就是说，输出电压限制值UsLim大于或等于端电压输出估计值UsEst，则将符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp确定为直轴电流初步给定值idRefPre，作为输出，即：idRefPre＝idRefMtp。
如果端电压输出估计值UsEst超过了输出电压限制值UsLim，即，输出电压限制值UsLim小于端电压输出估计值UsEst，则需要计算弱磁工作点，并将该工作点作为预设工作点输出，该计算过程如下：
在永磁电机控制的通识知识里气隙磁链有如下关系：
其中，λd表示直轴磁链，λf表示转子永磁磁链，λq表示交轴磁链，Ld表示直轴电感、Lq表示交轴电感，id表示直轴电流，iq表示交轴电流，λs表示气隙磁链。
进而，可以得到气隙磁链λs的计算表达式如下：
其中，λs表示气隙磁链，λf表示转子永磁磁链，Lq表示交轴电感，id表示直轴电流，iq表示交轴电流，id表示直轴电流。
而除去定子电阻压降部分的端电压与气隙磁链关系为：
Um＝ωsλs
其中，Um表示除去定子电阻压降部分的端电压，ωs表示电机转速反馈值，λs表示气隙磁链。
因此，根据电机转速反馈值ωs以及输出电压限制值UsLim，以及考虑到补偿定子电阻对端电压的影响，引入一个不大于1的修正系数KR，可得到气隙磁链给定值λsRef，具体计算公式如下：
其中，λsRef表示气隙磁链给定值，KR表示一个不大于1的修正系数，UsLim表示输出电压限制值，ωs表示电机转速反馈值。
进而，可根据该气隙磁链给定值λsRef、直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、交轴电流初步给定值iqRefPre计算出符合弱磁要求的直轴电流给定值idRefPwk，具体计算公式如下：
其中，idRefPwk表示符合弱磁要求的直轴电流给定值，λf表示转子永磁磁链，λsRef表示气隙磁链给定值，iqRefPre表示交轴电流初步给定值，Ld表示直轴电感，Lq表示交轴电感。
由此，可计算出弱磁工作点，并将该工作点作为预设工作点输出，即：idRefPre＝idRefFwk。
所以，在弱磁工作点切换单元的第二种实现形式中，该单元包括弱磁控制率部分和切换单元。弱磁控制率部分由磁通电流控制取代以往的端电压闭环控制方式，即将以电压为目的的控制转化为以磁链为目的的控制。磁链的控制采用伪模型输出的电感参与计算，与系统其它部分解耦，因而弱磁控制可以很快速地实现。由母线电压和电机转速计算得到电机最大气隙磁链，为了使系统动态时依然留有一定的弱磁能力，常常将这一最大气隙磁链乘以一个不大于1的系数作为磁链的给定值。由交轴电流给定作为输入，利用本方案所提出的解析表达式可以直接求解出满足气隙磁链给定值的直轴电流给定值。这时启动切换单元，该单元是通过判断输出电压饱和逻辑，对MTPA与弱磁控制两个工作点进行切换输出，由于整个过程都在本方法的迭代求解之中，通过补偿控制器可以使得切换平滑。
需要说明的是，上述两种弱磁工作点切换单元的典型实现方式，实现的功能都一样，但是适合的工况有所不同。第二种实现方式由于采用解析公式直接求解，因此求解速度更快，但是只能解出直轴电流较小的情况，即其解出的直轴电流最大弱磁值为：因此，该实现方式更适合于那些转子磁链较大、最大输出电流较小的情况，即，常规学术上说的最大功率输出曲线在电流极限圆外。而第一种实现方式采用伪模型反馈闭环求解，速度略低于第二种实现方式，但是其能求解出最大功率输出轨迹，因而特别适用于转子磁链较小、最大输出电流较大的情况。
至此，基于伪模型反馈系统的电流工作点求解已经完成，已得到了交轴电流初步给定值iqRefPre和直轴电流初步给定值idRefPre，但是考虑到依然有精度问题，本申请还提供了弱磁补偿单元和转矩补偿单元，以下将结合附图对这两个单元的实现方式进行详细说明。
(五)弱磁补偿单元
参见图9，其示出了本申请实施例提供的弱磁补偿单元的求解示意图，如图9所示，该弱磁补偿单元具体用于：
根据端电压输出反馈值UsFdb、母线电压反馈值Udc对直轴电流初步给定值idRefPre进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值iqRef。
在实际应用中，弱磁补偿单元采用常规的输出端电压闭环方法。电压的反馈使用电流环输出值。因此该单元不能设计成高带宽环节，没有快速响应能力，只是用于补偿伪模型精度而对直轴预设工作点的一个修正。此外，由于此弱磁补偿单元与电流环控制耦合，因此，需要在前向通道中设计一个较大时间常数的滤波器用于稳定控制系统。
在本申请一些可选的实现方式中，如图9所示，弱磁补偿单元具体用于：
根据直轴实际输出电压Vtd以及交轴实际输出电压Vtq计算端电压输出反馈值UsFdb；
根据母线电压反馈值Udc确定未经滤波的输出电压限制值U'sLim；
对端电压输出反馈值UsFdb以及输出电压限制值U'sLim的差值，进行PI控制，得到直轴电流第四输出值id4；
对直轴电流第四输出值id4进行负向限幅处理，得到直轴电流第五输出值id5；
将直轴电流第五输出值id5与直轴电流初步给定值idRefPre相加，得到直轴电流第六输出值id6；
对直轴电流第六输出值id6进行负向限幅处理，得到直轴电流最终给定值idRef。
在实际应用中，如图9所示。其中，根据直轴实际输出电压Vtd以及交轴实际输出电压Vtq计算端电压输出反馈值UsFdb的公式如下：
其中，UsFdb表示端电压输出反馈值，Vtd表示直轴实际输出电压，Vtq表示交轴实际输出电压。
另外，根据母线电压反馈值Udc确定未经滤波的输出电压限制值U'sLim的计算公式如下：
U’sLim＝KUKPWMUdc
其中，U'sLim表示未经滤波的输出电压限制值，KU表示一个不大于1的裕量系数，KPWM表示与PWM调制方式相关的电压利用系数，Udc表示母线电压反馈值。
通过上述公式，分别获取到未经滤波的输出电压限制值U'sLim与端电压输出反馈值UsFdb后，可计算出二者的差值，并将其电压闭环的给定。然后再先后通过滤波及电压闭环PI控制器后，得到直轴电流第四输出值id4，如图9所示，其中，滤波公式为：
其中，TLpf表示滤波系数，s表示微分算子。
而PI控制器的控制公式仍为：
其中，kp表示比例系数，ki表示积分系数，s表示微分算子。
然后，如图9所示，对直轴电流第四输出值id4进行一个负方向的限幅处理，进而，得到直轴电流第五输出值id5。
接着，如图9所示，将直轴电流第五输出值id5作为电压闭环输出值对直轴电流初步给定值idRefPre进行修正，即，将直轴电流第五输出值id5与直轴电流初步给定值idRefPre相加，得到直轴电流第六输出值id6。
最后，如图9所示，再对直轴电流第六输出值id6进行一个负方向的限幅处理，进而，得到直轴电流最终给定值idRef，从而实现了当伪模型反馈系统不够精确时，用以补偿弱磁不足的部分。
所以，本申请使用的弱磁补偿器与常规方法相同，均采用端电压闭环修正直轴电流给定值。在伪模型反馈系统完全准确时，该补偿器不动作。当伪模型反馈系统不够精确时，该补偿器补偿弱磁不足的部分。
(六)转矩补偿单元
参见图10，其示出了本申请实施例提供的转矩补偿单元的求解示意图，如图10所示，该转矩补偿单元具体用于：
根据实际输出功率PFdbEst、电机转速反馈值ωs对交轴电流初步给定值iqRefPre进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值iqRef。
在实际应用中，转矩补偿单元用于补偿由伪模型反馈单元精度与弱磁补偿单元作用后所带来的转矩偏差。该单元作用在中高速区域，在中高速段由输出电压与采样电流所计算的实际输出功率PFdbEst具有极高的精度，在此基础上计算得到的输出转矩估计值TFdbEst也具有极高的精度，因此可以用于闭环补偿。
在本申请一些可选的实现方式中，如图10所示，该转矩补偿单元具体用于：
根据直轴实际输出电压Vtd、交轴实际输出电压Vtq、直轴电流id、交轴电流iq以及定子电阻Rs计算实际输出功率PFdbEst；
由实际输出功率PFdbEst除以电机转速反馈值ωs，得到输出转矩估计值TFdbEst；
根据需求转矩值TRef以及输出转矩估计值TFdbEst的差值，对交轴电流初步给定值iqRefPre进行修正，得到交轴电流最终给定值iqRef。
在实际应用中，如图10所示。其中，功率的计算在直轴交轴坐标系下进行。考虑到进一步提高补偿精度，利用伪模型反馈单元输出的定子电阻，将其电功率剔除。由于该补偿单元与电流控制环节并不解耦，因此也需要一个较大时间常数的滤波器对控制系统进行稳定。
则在具体实现过程中，根据直轴实际输出电压Vtd、交轴实际输出电压Vtq、直轴电流id、交轴电流iq以及定子电阻Rs计算实际输出功率PFdbEst的公式为：
PFdbEst＝(Vtd-Rsid)id+(Vtq-Rsiq)iq
其中，PFdbEst表示实际输出功率，Vtd表示直轴实际输出电压，Vtq表示交轴实际输出电压，Rs表示定子电阻，id表示直轴电流，iq表示交轴电流。
在计算出实际输出功率PFdbEst后，可根据该值除以电机转速反馈值ωs，得到输出转矩估计值TFdbEst，具体计算公式如下：
其中，TFdbEst表示输出转矩估计值，PFdbEst表示实际输出功率，ωs表示电机转速反馈值。
通过上述公式，获取到输出转矩估计值TFdbEst后，可计算出需求转矩值TRef与输出转矩估计值TFdbEst的差值，如图10所示，然后对该差值先后进行滤波、电压闭环PI控制及限幅处理。
其中，滤波公式仍为：公式中TLpf表示滤波系数，s表示微分算子。
而PI控制器的控制公式仍为：公式中kp表示比例系数，ki表示积分系数，s表示微分算子。
然后，如图10所示，将经过滤波、电压闭环PI控制及限幅处理的上述差值对交轴电流初步给定值iqRefPre进行修正，即，将二者的值相加，再将二者相加后得到的值进行限幅处理，从而得到交轴电流最终给定值iqRef。
需要说明的是，如图10所示，当采用本申请中的转矩补偿单元，即利用功率求转矩的形式时，只能在中高速进行补偿，在低速段功率输出估计是不准确的。为了使转矩补偿单元可靠地运行在中高速段，引入了转速段区分点ωLow，当转速低于这一设定点时，即，|ωs|＜ωLow，如图10所示，则需要将滤波环节、PI控制器环节以及限幅处理环节的输出都清零。
另外，其他输出转矩直接估计的方式(诸如模型参考自适应方法等)是可以在低速段进行补偿的，这些方法作为对交轴工作点的修正在此并不一一列举。
所以，本申请提出的转矩补偿器用于补偿在弱磁补偿器动作时的转矩输出不足。同样在中高速发挥其作用，通过反馈实际输出功率与电机转速，利用伪模型反馈系统输出的定子电阻，最终计算得到中高速时的实际输出转矩。它与转矩需求通过转矩补偿器对交轴电流进行修正，补偿在弱磁补偿器动作时的转矩输出不足。
由上述实施例可以看出，本申请中伪模型反馈系统使用上一控制拍的直轴电流最终给定值以及交轴电流最终给定值作为输入，可以使得永磁交流电机的电流工作点给定系统与其他控制系统解耦，进而可以将转矩控制器的带宽设计地很高，实现永磁电机参数和输出转矩估计值的反馈；转矩控制器可以实现转矩快速、高精度输出，MTPA求解单元可以精确计算出不同负载下MTPA曲线，弱磁工作点切换单元可以实现弱磁控制与MTPA控制切换平衡，且弱磁控制部分也可以与其他控制系统解耦，从而提高弱磁控制响应速度。通过本申请实施例可以实现快速、有效地进行永磁交流电机的电流工作点给定，提高永磁电机全工作区域内的控制性能。
基于上述永磁交流电机的电流工作点给定系统，本申请还提供了一种永磁交流电机的电流工作点给定方法，该方法应用于上述系统中，下面结合图11对该方法进行说明。
参见图11，其示出了本申请实施例提供的一种永磁交流电机的电流工作点给定方法实施例的流程图，可以包括以下步骤：
步骤1101：获取上一控制拍的电流工作点idRef(k-1)、iqRef(k-1)以及电机温度Tmotor，根据上一控制拍的电流工作点idRef(k-1)、iqRef(k-1)以及电机温度Tmotor确定永磁电机参数以及输出转矩估计值TFdbEst，该永磁电机参数包括直轴电感Ld、交轴电感Lq、转子永磁磁链λf、定子电阻Rs。
步骤1102：根据需求转矩值TRef、输出转矩估计值TFdbEst以及转子永磁磁链λf确定交轴电流初步给定值iqRefPre。
步骤1103：根据交轴电流初步给定值iqRefPre以及永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流初步给定值idRefMtp。
步骤1104：根据符合MTPA轨迹直轴电流给定值idRefMtp、交轴电流初步给定值iqRefPre、永磁电机参数、母线电压反馈值Udc以及电机转速反馈值ωs，确定直轴电流初步给定值idRefPre。
步骤1105：将直流电流初步给定值idRefPre确定为直轴电流最终给定值idRef，将交轴电流初步给定值iqRefPre确定为交轴电流最终给定值iqRef，将直轴电流最终给定值idRef以及交轴电流最终给定值iqRef作为当前控制拍的电流工作点。
在本申请一些可能的实现方式中，所述步骤1102具体包括：
根据需求转矩值TRef以及所述转子永磁磁链λf确定交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd；
根据所述需求转矩值TRef以及所述输出转矩估计值TFdbEst确定交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj；
将所述交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd以及所述交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj相加，获得交轴电流初步给定值iqRefPre。
在本申请一些可能的实现方式中，所述根据需求转矩值TRef以及所述转子永磁磁链λf确定交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd，具体包括：
将需求转矩值TRef乘以系数Kt后，再除以所述转子永磁磁链λf，获得交轴电流初步给定值的前馈分量iqRefFwd；
所述根据所述需求转矩值TRef以及所述输出转矩估计值TFdbEst确定交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj，具体包括：
对所述需求转矩值TRef与所述输出转矩估计值TFdbEst的差值，进行比例积分PI控制，得到交轴电流初步给定值的预补偿分量；
对所述交轴电流初步给定值的预补偿分量进行限幅处理，得到交轴电流初步给定值的补偿分量iqRefAdj。
在本申请一些可能的实现方式中，所述步骤1103包括：
将所述直轴电感Ld、所述交轴电感Lq、所述转子永磁磁链λf以及所述交轴电流初步给定值iqRefPre输入符合MTPA轨迹的直轴交轴电流关系式，确定符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp。
在本申请一些可能的实现方式中，所述步骤1104具体可以包括：
根据上一控制拍的直轴电流初步给定值idRefPre、所述交轴电流初步给定值iqRefPre、所述直轴电感Ld、所述交轴电感Lq、所述转子永磁磁链λf、所述定子电阻Rs以及电机转速反馈值ωs确定端电压输出估计值UsEst；
根据母线电压反馈值Udc确定输出电压限制值UsLim；
对所述端电压输出估计值UsEst以及所述输出电压限制值UsLim的差值，进行PI控制，得到直轴电流第一输出值id1；
对所述直轴电流第一输出值id1进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流第二输出值id2；
将所述直轴电流第二输出值id2与所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值idRefMtp相加，得到直轴电流第三输出值id3；
对所述直轴电流第三输出值id3进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流初步给定值idRefPre。
在本申请一些可能的实现方式中，所述根据步骤1004具体可以包括：
根据所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值idRefMtp、所述交轴电流初步给定值iqRefPre、所述直轴电感Ld、所述交轴电感Lq、所述转子永磁磁链λf、所述定子电阻RS以及电机转速反馈值ωs确定端电压输出估计值UsEst；
根据母线电压反馈值Udc确定输出电压限制值UsLim；
如果所述输出电压限制值大于或等于所述端电压输出估计值，将所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值；
如果所述输出电压限制值UsLim小于所述端电压输出估计值UsEst，根据所述电机转速反馈值ωs以及所述输出电压限制值UsLim计算气隙磁链给定值λsRef；根据所述气隙磁链给定值λsRef、所述直轴电感Ld、所述交轴电感Lq、所述转子永磁磁链λf、所述交轴电流初步给定值iqRefPre计算符合弱磁要求的直轴电流给定值idRefFwk；将所述符合弱磁要求的直轴电流给定值idRefFwk确定为直轴电流初步给定值idRefPre。
在本申请一些可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据端电压输出反馈值UsFdb、母线电压反馈值Udc对所述直轴电流初步给定值idRefPre进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值idRef。
在本申请一些可能的实现方式中，所述根据端电压输出反馈值UsFdb、母线电压反馈值Udc对所述直轴电流初步给定值idRefPre进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值idRef，包括：
根据直轴实际输出电压Vtd以及交轴实际输出电压Vtq计算端电压输出反馈值UsFdb；
根据母线电压反馈值Udc确定未经滤波的输出电压限制值U'sLim；
对所述端电压输出反馈值Udc以及所述未经滤波的输出电压限制值U'sLim的差值，进行PI控制，得到直轴电流第四输出值id4；
对所述直轴电流第四输出值id4进行负向限幅处理，得到直轴电流第五输出值id5；
将所述直轴电流第五输出值id5与所述直轴电流初步给定值idRefPre相加，得到直轴电流第六输出值id6；
对所述直轴电流第六输出值id6进行负向限幅处理，得到直轴电流最终给定值idRef。
在本申请一些可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据实际输出功率PFdbEst、电机转速反馈值ωs对所述交轴电流初步给定值iqRefPre进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值iqRef。
在本申请一些可能的实现方式中，所述根据实际输出功率PFdbEst、电机转速反馈值ωs对所述交轴电流初步给定值iqRefPre进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值iqRef，包括：
根据直轴实际输出电压Vtd、交轴实际输出电压Vtq、直轴电流id、交轴电流iq以及所述定子电阻Rs计算实际输出功率PFdbEst；
由所述实际输出功率PFdbEst除以所述电机转速反馈值ωs，得到输出转矩估计值TFdbEst；
根据所述需求转矩值TRef以及所述输出转矩估计值TFdbEst的差值，对所述交轴电流初步给定值iqRefPre进行修正，得到交轴电流最终给定值iqRef。
在本申请一些可能的实现方式中，所述根据所述上一控制拍的电流工作点以及所述电机温度确定永磁电机参数以及输出转矩估计值，包括：
确定所述上一控制拍的交轴电流最终给定值iqRef以及直轴电流最终给定值idRef对应的直轴电感Ld以及交轴电感Lq；
确定所述电机温度Tmotor对应的转子永磁磁链λf以及定子电阻Rs；
根据所述上一控制拍的交轴电流最终给定值iqRef以及直轴电流最终给定值idRef、所述直轴电感Ld、所述交轴电感Lq、所述转子永磁磁链λf以及所述定子电阻Rs，计算输出转矩估计值TFdbEst。
由上述实施例可以看出，本申请中伪模型反馈系统使用上一控制拍的直轴电流最终给定值以及交轴电流最终给定值作为输入，可以使得永磁交流电机的电流工作点给定系统与其他控制系统解耦，进而可以将转矩控制器的带宽设计地很高，实现永磁电机参数和输出转矩估计值的反馈；转矩控制器可以实现转矩快速、高精度输出，MTPA求解单元可以精确计算出不同负载下MTPA曲线，弱磁工作点切换单元可以实现弱磁控制与MTPA控制切换平衡，且弱磁控制部分也可以与其他控制系统解耦，从而提高弱磁控制响应速度。通过本申请实施例可以实现快速、有效地进行永磁交流电机的电流工作点给定，提高永磁电机全工作区域内的控制性能。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (22)

1.一种永磁交流电机的电流工作点给定系统，其特征在于，所述系统包括：
伪模型反馈系统，用于获取上一控制拍的电流工作点以及电机温度，根据所述上一控制拍的电流工作点以及所述电机温度确定永磁电机参数以及输出转矩估计值，所述永磁电机参数包括直轴电感、交轴电感、转子永磁磁链、定子电阻；
转矩控制器，用于根据需求转矩值、所述输出转矩估计值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值；
MTPA求解单元，用于根据所述交轴电流初步给定值以及所述永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流给定值；
弱磁工作点切换单元，用于根据所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述永磁电机参数、母线电压反馈值以及电机转速反馈值，确定直轴电流初步给定值；
第一结果输出单元，用于将所述直轴电流初步给定值确定为直轴电流最终给定值，将所述交轴电流初步给定值确定为交轴电流最终给定值，将所述直轴电流最终给定值以及所述交轴电流最终给定值作为当前控制拍的电流工作点。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转矩控制器包括：
转矩前馈控制器，用于根据需求转矩值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值的前馈分量；
转矩补偿控制器，用于根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值确定交轴电流初步给定值的补偿分量；
第二结果输出单元，用于将所述交轴电流初步给定值的前馈分量以及所述交轴电流初步给定值的补偿分量相加，获得交轴电流初步给定值。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述转矩前馈控制器具体用于：
将需求转矩值乘以系数后，再除以所述转子永磁磁链，获得交轴电流初步给定值的前馈分量；
所述转矩补偿控制器具体用于：
对所述需求转矩值与所述输出转矩估计值的差值，进行比例积分PI控制，得到交轴电流初步给定值的预补偿分量；
对所述交轴电流初步给定值的预补偿分量进行限幅处理，得到交轴电流初步给定值的补偿分量。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述MTPA求解单元具体用于：
将所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链以及所述交轴电流初步给定值输入符合MTPA轨迹的直轴交轴电流关系式，确定符合MTPA轨迹的直轴电流给定值。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述弱磁工作点切换单元具体用于：
根据上一控制拍的直轴电流初步给定值、所述交轴电流初步给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述定子电阻以及电机转速反馈值确定端电压输出估计值；
根据母线电压反馈值确定输出电压限制值；
对所述端电压输出估计值以及所述输出电压限制值的差值，进行PI控制，得到直轴电流第一输出值；
对所述直轴电流第一输出值进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流第二输出值；
将所述直轴电流第二输出值与所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值相加，得到直轴电流第三输出值；
对所述直轴电流第三输出值进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流初步给定值。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述弱磁工作点切换单元具体用于：
根据所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述定子电阻以及电机转速反馈值确定端电压输出估计值；
根据母线电压反馈值确定输出电压限制值；
如果所述输出电压限制值大于或等于所述端电压输出估计值，将所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值；
如果所述输出电压限制值小于所述端电压输出估计值，根据所述电机转速反馈值以及所述输出电压限制值计算气隙磁链给定值；根据所述气隙磁链给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述交轴电流初步给定值计算符合弱磁要求的直轴电流给定值；将所述符合弱磁要求的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
弱磁补偿单元，用于根据端电压输出反馈值、母线电压反馈值对所述直轴电流初步给定值进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述弱磁补偿单元具体用于：
根据直轴实际输出电压以及交轴实际输出电压计算端电压输出反馈值；
根据母线电压反馈值确定未经滤波的输出电压限制值；
对所述端电压输出反馈值以及所述未经滤波的输出电压限制值的差值，进行PI控制，得到直轴电流第四输出值；
对所述直轴电流第四输出值进行负向限幅处理，得到直轴电流第五输出值；
将所述直轴电流第五输出值与所述直轴电流初步给定值相加，得到直轴电流第六输出值；
对所述直轴电流第六输出值进行负向限幅处理，得到直轴电流最终给定值。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
转矩补偿单元，用于根据实际输出功率、电机转速反馈值对所述交轴电流初步给定值进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述转矩补偿单元具体用于：
根据直轴实际输出电压、交轴实际输出电压、直轴电流、交轴电流以及所述定子电阻计算实际输出功率；
由所述实际输出功率除以所述电机转速反馈值，得到输出转矩估计值；
根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值的差值，对所述交轴电流初步给定值进行修正，得到交轴电流最终给定值。
11.根据权利要求1、7-10任一项所述的系统，其特征在于，所述伪模型反馈系统具体用于：
确定所述上一控制拍的交轴电流最终给定值以及直轴电流最终给定值对应的直轴电感以及交轴电感；
确定所述电机温度对应的转子永磁磁链以及定子电阻；
根据所述上一控制拍的交轴电流最终给定值以及直轴电流最终给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链以及所述定子电阻，计算输出转矩估计值。
12.一种永磁交流电机的电流工作点给定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取上一控制拍的电流工作点以及电机温度，根据所述上一控制拍的电流工作点以及所述电机温度确定永磁电机参数以及输出转矩估计值，所述永磁电机参数包括直轴电感、交轴电感、转子永磁磁链、定子电阻；
根据需求转矩值、所述输出转矩估计值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值；
根据所述交轴电流初步给定值以及所述永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流给定值；
根据所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述永磁电机参数、母线电压反馈值以及电机转速反馈值，确定直轴电流初步给定值；
将所述直轴电流初步给定值确定为直轴电流最终给定值，将所述交轴电流初步给定值确定为交轴电流最终给定值，将所述直轴电流最终给定值以及所述交轴电流最终给定值作为当前控制拍的电流工作点。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据需求转矩值、所述输出转矩估计值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值，包括：
根据需求转矩值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值的前馈分量；
根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值确定交轴电流初步给定值的补偿分量；
将所述交轴电流初步给定值的前馈分量以及所述交轴电流初步给定值的补偿分量相加，获得交轴电流初步给定值。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据需求转矩值以及所述转子永磁磁链确定交轴电流初步给定值的前馈分量，包括：
将需求转矩值乘以系数后，再除以所述转子永磁磁链，获得交轴电流初步给定值的前馈分量；
所述根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值确定交轴电流初步给定值的补偿分量，包括：
对所述需求转矩值与所述输出转矩估计值的差值，进行比例积分PI控制，得到交轴电流初步给定值的预补偿分量；
对所述交轴电流初步给定值的预补偿分量进行限幅处理，得到交轴电流初步给定值的补偿分量。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述交轴电流初步给定值以及所述永磁电机参数确定符合最大转矩电流比MTPA轨迹的直轴电流给定值，包括：
将所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链以及所述交轴电流初步给定值输入符合MTPA轨迹的直轴交轴电流关系式，确定符合MTPA轨迹的直轴电流给定值。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述永磁电机参数、母线电压反馈值以及电机转速反馈值，确定直轴电流初步给定值，包括：
根据上一控制拍的直轴电流初步给定值、所述交轴电流初步给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述定子电阻以及电机转速反馈值确定端电压输出估计值；
根据母线电压反馈值确定输出电压限制值；
对所述端电压输出估计值以及所述输出电压限制值的差值，进行PI控制，得到直轴电流第一输出值；
对所述直轴电流第一输出值进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流第二输出值；
将所述直轴电流第二输出值与所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值相加，得到直轴电流第三输出值；
对所述直轴电流第三输出值进行负向限幅为弱磁电流最大值，正向限幅为0的限幅处理，得到直轴电流初步给定值。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述符合MTPA轨迹直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述永磁电机参数、母线电压反馈值以及所述电机转速反馈值，确定直轴电流初步给定值，包括：
根据所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值、所述交轴电流初步给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述定子电阻以及电机转速反馈值确定端电压输出估计值；
根据母线电压反馈值确定输出电压限制值；
如果所述输出电压限制值大于或等于所述端电压输出估计值，将所述符合MTPA轨迹的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值；
如果所述输出电压限制值小于所述端电压输出估计值，根据所述电机转速反馈值以及所述输出电压限制值计算气隙磁链给定值；根据所述气隙磁链给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链、所述交轴电流初步给定值计算符合弱磁要求的直轴电流给定值；将所述符合弱磁要求的直轴电流给定值确定为直轴电流初步给定值。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据端电压输出反馈值、母线电压反馈值对所述直轴电流初步给定值进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述根据端电压输出反馈值、母线电压反馈值对所述直轴电流初步给定值进行弱磁补偿，得到直轴电流最终给定值，包括：
根据直轴实际输出电压以及交轴实际输出电压计算端电压输出反馈值；
根据母线电压反馈值确定未经滤波的输出电压限制值；
对所述端电压输出反馈值以及所述未经滤波的输出电压限制值的差值，进行PI控制，得到直轴电流第四输出值；
对所述直轴电流第四输出值进行负向限幅处理，得到直轴电流第五输出值；
将所述直轴电流第五输出值与所述直轴电流初步给定值相加，得到直轴电流第六输出值；
对所述直轴电流第六输出值进行负向限幅处理，得到直轴电流最终给定值。
20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据实际输出功率、电机转速反馈值对所述交轴电流初步给定值进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述根据实际输出功率、电机转速反馈值对所述交轴电流初步给定值进行转矩补偿，得到交轴电流最终给定值，包括：
根据直轴实际输出电压、交轴实际输出电压、直轴电流、交轴电流以及所述定子电阻计算实际输出功率；
由所述实际输出功率除以所述电机转速反馈值，得到输出转矩估计值；
根据所述需求转矩值以及所述输出转矩估计值的差值，对所述交轴电流初步给定值进行修正，得到交轴电流最终给定值。
22.根据权利要求12、18-21任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述上一控制拍的电流工作点以及所述电机温度确定永磁电机参数以及输出转矩估计值，包括：
确定所述上一控制拍的交轴电流最终给定值以及直轴电流最终给定值对应的直轴电感以及交轴电感；
确定所述电机温度对应的转子永磁磁链以及定子电阻；
根据所述上一控制拍的交轴电流最终给定值以及直轴电流最终给定值、所述直轴电感、所述交轴电感、所述转子永磁磁链以及所述定子电阻，计算输出转矩估计值。
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