CN110875701B - 一种永磁同步电机电感计算方法、电感计算装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种永磁同步电机电感计算方法、电感计算装置。其中，永磁同步电机电感计算方法，包括：在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，和/或在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差；对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，和/或对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值；根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感，和/或根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。本申请的技术方案，计算方法简单，且不需要额外的锁定转子装置，实施较容易。

Description

一种永磁同步电机电感计算方法、电感计算装置

技术领域

本发明涉及永磁同步电机技术领域，具体而言，涉及一种永磁同步电机电感计算方法、电感计算装置。

背景技术

汽车电子水泵多采用永磁同步电机并采用矢量控制。永磁同步电机的交轴电感、直轴电感参数对于矢量控制的性能有较大影响，如果需要提升性能就需要准确地测量电机的交轴电感、直轴电感。

相关技术中的检测方法往往控制复杂，计算繁琐，且需要一些额外条件，比如需要锁定转子或者需要旋转电机等。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面在于提出了一种永磁同步电机电感计算方法。

本发明的另一个方面在于提出了一种永磁同步电机电感计算装置。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提出了一种永磁同步电机电感计算方法，包括：在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，和/或在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差；对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，和/或对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值；根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感，和/或根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。

本发明提供的永磁同步电机电感计算方法，在d轴施加偏置电压的基础上，在d轴叠加斜坡指令并根据获取的响应偏差来计算L_d，或者在q轴叠加斜坡指令并在响应偏差稳定之后立即采样偏差进而计算L_q。d轴电感计算方法具体为：在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，进一步地，根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感。q轴电感计算方法具体为：在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差，对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值，进一步地，根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。本申请的技术方案，计算方法简单，且不需要额外的锁定转子装置，实施较容易。

需要说明的是，可仅对d轴电感或仅对q轴电感进行计算。并且对d轴电感和q轴电感的计算也不限定顺序，即可先计算d轴电感再计算q轴电感，也可以先计算q轴电感再计算d轴电感。

根据本发明的上述永磁同步电机电感计算方法，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，优选地，在d轴加入斜坡指令和/或在q轴加入斜坡指令之前，还包括：执行电流控制程序，以将d轴电流设定为(1/2)×额定电流、将q轴电流设定为0安培，当d轴电流达到(1/2)×额定电流时，对d轴电压进行滤波并记录d轴电压为第一d轴电压以及对q轴电压进行滤波并记录q轴电压为第一q轴电压；停止执行电流控制程序，保持d轴电压为第一d轴电压，以及保持q轴电压为第一q轴电压。

在该技术方案中，在d轴加入斜坡指令和/或在q轴加入斜坡指令之前，速度环开路，执行电流控制程序，将d轴电流设定为(1/2)×额定电流以及将q轴电流设定为0安培，等待一段时间至d轴电流稳定为(1/2)×额定电流时，对d轴电压、q轴电压进行滤波，确保得到稳定、无干扰的d轴电压和q轴电压，记录此时的d轴电压为第一d轴电压、q轴电压为第一q轴电压。进一步地，停止执行电流控制程序，保持d轴电压为第一d轴电压以及保持q轴电压为第一q轴电压，实现对d轴电流、q轴电流以及d轴电压、q轴电压的准确控制。

在上述任一技术方案中，优选地，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，具体包括：控制d轴电压按照第一预设公式，从第一d轴电压上升至第二d轴电压，第一预设公式为u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，u_d(t)表示d轴电压、u_d0表示第一d轴电压、u_d1表示第二d轴电压、t表示时间、T_{d_ramp}表示从第一d轴电压上升至第二d轴电压的预设时长；在d轴电压上升至第二d轴电压的过程中，计算d轴电压与i_d(t)×R_s的差值，记为d轴电压响应偏差，i_d(t)表示d轴电流、R_s表示电阻值；控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差，具体包括：控制q轴电压按照第二预设公式，从第一q轴电压上升至第二q轴电压，第二预设公式为u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，u_q(t)表示q轴电压、u_q0表示第一q轴电压、u_q1表示第二q轴电压、T_{q_ramp}表示从第一q轴电压上升至第二q轴电压的预设时长；在q轴电压上升至第二q轴电压的过程中，计算q轴电压与i_q(t)×R_s的差值，记为q轴电压响应偏差，i_q(t)表示q轴电流。

在该技术方案中，d轴电压响应偏差的计算方法为：控制d轴电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，从u_d0增长至u_d1，并在此过程中计算u_d(t)与i_d(t)×R_s的响应偏差e_d(t)，u_d(t)为d轴电压的设定值，i_d(t)×R_s为实际检测到的d轴电压，设定值与实际值之间会存在响应偏差。q轴电压响应偏差的计算方法为：控制q轴电压按照u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，从u_q0增长至u_q1，并在此过程中计算u_q(t)与i_q(t)×R_s的响应偏差e_q(t)，u_q(t)为q轴电压的设定值，i_q(t)×R_s为实际检测到的q轴电压，设定值与实际值之间会存在响应偏差。从而实现根据响应偏差准确且简单地计算出永磁同步电机电感。

在上述任一技术方案中，优选地，根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感，具体包括：获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的d轴滤波值，T₀表示加入斜坡指令的开始时刻、T_{d_ramp}表示从第一d轴电压上升至第二d轴电压的时长，计算所有程序执行时刻的d轴滤波值的平均滤波值，根据平均滤波值计算d轴时间常数，进而根据d轴时间常数计算d轴电感；根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感，具体包括：获取当q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的q轴滤波值，并记为稳定滤波值，根据稳定滤波值计算q轴时间常数，进而根据q轴时间常数计算q轴电感。

在该技术方案中，计算d轴电感L_d的方法为：获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的d轴滤波值，计算所有程序执行时刻的d轴滤波值的平均滤波值e_{d_avg}，根据e_{d_avg}计算d轴时间常数T_d，进而根据T_d计算d轴电感L_d。计算q轴电感L_q的方法为：获取当q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的q轴滤波值，并记为稳定滤波值e_{q_stable}，根据e_{q_stable}计算q轴时间常数T_q，进而根据T_q计算q轴电感L_q其中q轴滤波值的变化率小于预设阈值即为q轴滤波值不再明显增长。利用上述方法无需锁定转子及外加工具，即可实现对永磁同步电机电感的计算。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：计算当前时刻的q轴滤波值与前一时刻的q轴滤波值的差值；当差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定q轴滤波值的变化率小于预设阈值。

在该技术方案中，判断q轴滤波值的变化率小于预设阈值的方法为：计算当前时刻的q轴滤波值与前一时刻的q轴滤波值的差值，当差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定q轴滤波值的变化率小于预设阈值。也即，在控制程序中计算当前拍q轴滤波值e_{q_lpf}(k)与上一拍e_{q_lpf}(k-1)的差值δ(k)，δ(k)＝e_{q_lpf}(k)-e_{q_lpf}(k-1)，当|δ(k)|连续N(N为大于等于1的正整数)拍均小于预设差值δ_lim，则判定e_{q_lpf}不再明显增长。

在上述任一技术方案中，优选地，d轴时间常数通过以下公式计算得到：T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)，T_d表示d轴时间常数、e_{d_avg}表示平均滤波值、u_d0表示第一d轴电压、u_d1表示第二d轴电压；d轴电感通过以下公式计算得到：d轴电感＝d轴时间常数×电阻值；q轴时间常数通过以下公式计算得到：T_q＝e_{q_stable}×T_{q_ramp}/(u_q1-u_q0)，T_q表示q轴时间常数、e_{q_stable}表示稳定滤波值、u_q0表示第一q轴电压、u_q1表示第二q轴电压；q轴电感通过以下公式计算得到：q轴电感＝q轴时间常数×电阻值。

在该技术方案中，d轴时间常数T_d、q轴时间常数T_q利用的都是电机电路斜坡响应特性，以d轴电路为例，其电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}规律变化时，u_d(t)与i_d(t)×R_s经过滤波后的稳态误差为e_d∞为：

取电压变换过程中间段T0+(3/8)T_{d_ramp}至T0+(5/8)T_{d_ramp}，采样并取平均，认为e_{d_avg}接近于e_d∞。所以T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)。

而在L_q检测时，如果u_q作用时间过长，有可能会引起电机运动，因此没有采用与d轴一样的采样策略，而是根据q轴的暂态过程：

其中T_lpf表示滤波时间常数，偏差e_q(t)会逐渐从0增大至稳态值，所以在u_q开始从u_q0往u_q1增长之后就监控e_q(t)的变化趋势，这样可以在很早期就测量到偏差稳态值，避免电机运动。

根据本发明的另一个方面，提出了一种永磁同步电机电感计算装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以：在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，和/或在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差；对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，和/或对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值；根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感，和/或根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。

本发明提供的永磁同步电机电感计算装置，在d轴施加偏置电压的基础上，在d轴叠加斜坡指令并根据获取的响应偏差来计算L_d，或者在q轴叠加斜坡指令并在响应偏差稳定之后立即采样偏差进而计算L_q。d轴电感计算方法具体为：在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，进一步地，根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感。q轴电感计算方法具体为：在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差，对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值，进一步地，根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。本申请的技术方案，计算方法简单，且不需要额外的锁定转子装置，实施较容易。

需要说明的是，可仅对d轴电感或仅对q轴电感进行计算。并且对d轴电感和q轴电感的计算也不限定顺序，即可先计算d轴电感再计算q轴电感，也可以先计算q轴电感再计算d轴电感。

根据本发明的上述永磁同步电机电感计算装置，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，优选地，处理器，还用于执行计算机程序以：执行电流控制程序，以将d轴电流设定为(1/2)×额定电流、将q轴电流设定为0安培，当d轴电流达到(1/2)×额定电流时，对d轴电压进行滤波并记录d轴电压为第一d轴电压以及对q轴电压进行滤波并记录q轴电压为第一q轴电压；停止执行电流控制程序，保持d轴电压为第一d轴电压，以及保持q轴电压为第一q轴电压。

在该技术方案中，在d轴加入斜坡指令和/或在q轴加入斜坡指令之前，速度环开路，执行电流控制程序，将d轴电流设定为(1/2)×额定电流以及将q轴电流设定为0安培，等待一段时间至d轴电流稳定为(1/2)×额定电流时，对d轴电压、q轴电压进行滤波，确保得到稳定、无干扰的d轴电压和q轴电压，记录此时的d轴电压为第一d轴电压、q轴电压为第一q轴电压。进一步地，停止执行电流控制程序，保持d轴电压为第一d轴电压以及保持q轴电压为第一q轴电压，实现对d轴电流、q轴电流以及d轴电压、q轴电压的准确控制。

在上述任一技术方案中，优选地，处理器，具体用于执行计算机程序以：控制d轴电压按照第一预设公式，从第一d轴电压上升至第二d轴电压，第一预设公式为u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，u_d(t)表示d轴电压、u_d0表示第一d轴电压、u_d1表示第二d轴电压、t表示时间、T_{d_ramp}表示从第一d轴电压上升至第二d轴电压的预设时长；在d轴电压上升至第二d轴电压的过程中，计算d轴电压与i_d(t)×R_s的差值，记为d轴电压响应偏差，i_d(t)表示d轴电流、R_s表示电阻值；和/或控制q轴电压按照第二预设公式，从第一q轴电压上升至第二q轴电压，第二预设公式为u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，u_q(t)表示q轴电压、u_q0表示第一q轴电压、u_q1表示第二q轴电压、T_{q_ramp}表示从第一q轴电压上升至第二q轴电压的预设时长；在q轴电压上升至第二q轴电压的过程中，计算q轴电压与i_q(t)×R_s的差值，记为q轴电压响应偏差，i_q(t)表示q轴电流。

在该技术方案中，d轴电压响应偏差的计算方法为：控制d轴电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，从u_d0增长至u_d1，并在此过程中计算u_d(t)与i_d(t)×R_s的响应偏差e_d(t)，u_d(t)为d轴电压的设定值，i_d(t)×R_s为实际检测到的d轴电压，设定值与实际值之间会存在响应偏差。q轴电压响应偏差的计算方法为：控制q轴电压按照u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，从u_q0增长至u_q1，并在此过程中计算u_q(t)与i_q(t)×R_s的响应偏差e_q(t)，u_q(t)为q轴电压的设定值，i_q(t)×R_s为实际检测到的q轴电压，设定值与实际值之间会存在响应偏差。从而实现根据响应偏差准确且简单地计算出永磁同步电机电感。

在上述任一技术方案中，优选地，处理器，具体用于执行计算机程序以：获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的d轴滤波值，T₀表示加入斜坡指令的开始时刻、T_{d_ramp}表示从第一d轴电压上升至第二d轴电压的时长，计算所有程序执行时刻的d轴滤波值的平均滤波值，根据平均滤波值计算d轴时间常数，进而根据d轴时间常数计算d轴电感；和/或获取当q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的q轴滤波值，并记为稳定滤波值，根据稳定滤波值计算q轴时间常数，进而根据q轴时间常数计算q轴电感。

在该技术方案中，计算d轴电感L_d的方法为：获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的d轴滤波值，计算所有程序执行时刻的d轴滤波值的平均滤波值e_{d_avg}，根据e_{d_avg}计算d轴时间常数T_d，进而根据T_d计算d轴电感L_d。计算q轴电感L_q的方法为：获取当q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的q轴滤波值，并记为稳定滤波值e_{q_stable}，根据e_{q_stable}计算q轴时间常数T_q，进而根据T_q计算q轴电感L_q其中q轴滤波值的变化率小于预设阈值即为q轴滤波值不再明显增长。利用上述方法无需锁定转子及外加工具，即可实现对永磁同步电机电感的计算。

在上述任一技术方案中，优选地，处理器，还用于执行计算机程序以：计算当前时刻的q轴滤波值与前一时刻的q轴滤波值的差值；当差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定q轴滤波值的变化率小于预设阈值。

在该技术方案中，判断q轴滤波值的变化率小于预设阈值的方法为：计算当前时刻的q轴滤波值与前一时刻的q轴滤波值的差值，当差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定q轴滤波值的变化率小于预设阈值。也即，在控制程序中计算当前拍q轴滤波值e_{q_lpf}(k)与上一拍e_{q_lpf}(k-1)的差值δ(k)，δ(k)＝e_{q_lpf}(k)-e_{q_lpf}(k-1)，当|δ(k)|连续N(N为大于等于1的正整数)拍均小于预设差值δ_lim，则判定e_{q_lpf}不再明显增长。

在上述任一技术方案中，优选地，d轴时间常数通过以下公式计算得到：T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)，T_d表示d轴时间常数、e_{d_avg}表示平均滤波值、u_d0表示第一d轴电压、u_d1表示第二d轴电压；d轴电感通过以下公式计算得到：d轴电感＝d轴时间常数×电阻值；q轴时间常数通过以下公式计算得到：T_q＝e_{q_stable}×T_{q_ramp}/(u_q1-u_q0)，T_q表示q轴时间常数、e_{q_stable}表示稳定滤波值、u_q0表示第一q轴电压、u_q1表示第二q轴电压；q轴电感通过以下公式计算得到：q轴电感＝q轴时间常数×电阻值。

在该技术方案中，d轴时间常数T_d、q轴时间常数T_q利用的都是电机电路斜坡响应特性，以d轴电路为例，其电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}规律变化时，u_d(t)与i_d(t)×R_s经过滤波后的稳态误差为e_d∞为：

取电压变换过程中间段T0+(3/8)T_{d_ramp}至T0+(5/8)T_{d_ramp}，采样并取平均，认为e_{d_avg}接近于e_d∞。所以T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)。

而在L_q检测时，如果u_q作用时间过长，有可能会引起电机运动，因此没有采用与d轴一样的采样策略，而是根据q轴的暂态过程：

其中T_lpf表示滤波时间常数，偏差e_q(t)会逐渐从0增大至稳态值，所以在u_q开始从u_q0往u_q1增长之后就监控e_q(t)的变化趋势，这样可以在很早期就测量到偏差稳态值，避免电机运动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机电感计算方法的流程示意图；

图2示出了本发明的另一个实施例的永磁同步电机电感计算方法的流程示意图；

图3根据本发明的一个实施例的电流和电压时序图；

图4根据本发明的一个实施例的控制系统结构示意图；

图5根据本发明的一个实施例的d轴时间常数T_d记录示意图；

图6根据本发明的一个实施例的q轴时间常数T_q记录示意图；

图7示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机电感计算装置的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

本发明第一方面的实施例，提出一种永磁同步电机电感计算方法，图1示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机电感计算方法的流程示意图。其中，该方法包括：

步骤102，在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，和/或在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差；

步骤104，对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，和/或对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值；

步骤106，根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感，和/或根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。

本发明提供的永磁同步电机电感计算方法，在d轴施加偏置电压的基础上，在d轴叠加斜坡指令并根据获取的响应偏差来计算L_d，或者在q轴叠加斜坡指令并在响应偏差稳定之后立即采样偏差进而计算L_q。d轴电感计算方法具体为：在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，进一步地，根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感。q轴电感计算方法具体为：在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差，对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值，进一步地，根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。本申请的技术方案，计算方法简单，且不需要额外的锁定转子装置，实施较容易。

需要说明的是，可仅对d轴电感或仅对q轴电感进行计算。并且对d轴电感和q轴电感的计算也不限定顺序，即可先计算d轴电感再计算q轴电感，也可以先计算q轴电感再计算d轴电感。

图2示出了本发明的另一个实施例的永磁同步电机电感计算方法的流程示意图。其中，该方法包括：

步骤202，执行电流控制程序，以将d轴电流设定为(1/2)×额定电流、将q轴电流设定为0安培，当d轴电流达到(1/2)×额定电流时，对d轴电压进行滤波并记录d轴电压为第一d轴电压以及对q轴电压进行滤波并记录q轴电压为第一q轴电压；停止执行电流控制程序，保持d轴电压为第一d轴电压，以及保持q轴电压为第一q轴电压；

步骤204，在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，和/或在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差；

步骤206，对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，和/或对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值；

步骤208，根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感，和/或根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。

在该实施例中，在d轴加入斜坡指令和/或在q轴加入斜坡指令之前，速度环开路，执行电流控制程序，将d轴电流设定为(1/2)×额定电流以及将q轴电流设定为0安培，等待一段时间至d轴电流稳定为(1/2)×额定电流时，对d轴电压、q轴电压进行滤波，确保得到稳定、无干扰的d轴电压和q轴电压，记录此时的d轴电压为第一d轴电压、q轴电压为第一q轴电压。进一步地，停止执行电流控制程序，保持d轴电压为第一d轴电压以及保持q轴电压为第一q轴电压，实现对d轴电流、q轴电流以及d轴电压、q轴电压的准确控制。

优选地，步骤204中，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，具体包括：控制d轴电压按照第一预设公式，从第一d轴电压上升至第二d轴电压，第一预设公式为u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，u_d(t)表示d轴电压、u_d0表示第一d轴电压、u_d1表示第二d轴电压、t表示时间、T_{d_ramp}表示从第一d轴电压上升至第二d轴电压的预设时长；在d轴电压上升至第二d轴电压的过程中，计算d轴电压与i_d(t)×R_s的差值，记为d轴电压响应偏差，i_d(t)表示d轴电流、R_s表示电阻值；步骤204中，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差，具体包括：控制q轴电压按照第二预设公式，从第一q轴电压上升至第二q轴电压，第二预设公式为u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，u_q(t)表示q轴电压、u_q0表示第一q轴电压、u_q1表示第二q轴电压、T_{q_ramp}表示从第一q轴电压上升至第二q轴电压的预设时长；在q轴电压上升至第二q轴电压的过程中，计算q轴电压与i_q(t)×R_s的差值，记为q轴电压响应偏差，i_q(t)表示q轴电流。

在该实施例中，d轴电压响应偏差的计算方法为：控制d轴电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，从u_d0增长至u_d1，并在此过程中计算u_d(t)与i_d(t)×R_s的响应偏差e_d(t)，u_d(t)为d轴电压的设定值，i_d(t)×R_s为实际检测到的d轴电压，设定值与实际值之间会存在响应偏差。q轴电压响应偏差的计算方法为：控制q轴电压按照u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，从u_q0增长至u_q1，并在此过程中计算u_q(t)与i_q(t)×R_s的响应偏差e_q(t)，u_q(t)为q轴电压的设定值，i_q(t)×R_s为实际检测到的q轴电压，设定值与实际值之间会存在响应偏差。从而实现根据响应偏差准确且简单地计算出永磁同步电机电感。

优选地，步骤208中，根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感，具体包括：获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的d轴滤波值，T₀表示加入斜坡指令的开始时刻、T_{d_ramp}表示从第一d轴电压上升至第二d轴电压的时长，计算所有程序执行时刻的d轴滤波值的平均滤波值，根据平均滤波值计算d轴时间常数，进而根据d轴时间常数计算d轴电感；步骤208中，根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感，具体包括：获取当q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的q轴滤波值，并记为稳定滤波值，根据稳定滤波值计算q轴时间常数，进而根据q轴时间常数计算q轴电感。

在该实施例中，计算d轴电感L_d的方法为：获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的d轴滤波值，计算所有程序执行时刻的d轴滤波值的平均滤波值e_{d_avg}，根据e_{d_avg}计算d轴时间常数T_d，进而根据T_d计算d轴电感L_d。计算q轴电感L_q的方法为：获取当q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的q轴滤波值，并记为稳定滤波值e_{q_stable}，根据e_{q_stable}计算q轴时间常数T_q，进而根据T_q计算q轴电感L_q其中q轴滤波值的变化率小于预设阈值即为q轴滤波值不再明显增长。利用上述方法无需锁定转子及外加工具，即可实现对永磁同步电机电感的计算。

优选地，d轴时间常数通过以下公式计算得到：T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)，T_d表示d轴时间常数、e_{d_avg}表示平均滤波值、u_d0表示第一d轴电压、u_d1表示第二d轴电压；d轴电感通过以下公式计算得到：d轴电感＝d轴时间常数×电阻值；q轴时间常数通过以下公式计算得到：T_q＝e_{q_stable}×T_{q_ramp}/(u_q1-u_q0)，T_q表示q轴时间常数、e_{q_stable}表示稳定滤波值、u_q0表示第一q轴电压、u_q1表示第二q轴电压；q轴电感通过以下公式计算得到：q轴电感＝q轴时间常数×电阻值。

在该实施例中，d轴时间常数T_d、q轴时间常数T_q利用的都是电机电路斜坡响应特性，以d轴电路为例，其电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}规律变化时，u_d(t)与i_d(t)×R_s经过滤波后的稳态误差为e_d∞为：

取电压变换过程中间段T0+(3/8)T_{d_ramp}至T0+(5/8)T_{d_ramp}，采样并取平均，认为e_{d_avg}接近于e_d∞。所以T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)。

而在L_q检测时，如果u_q作用时间过长，有可能会引起电机运动，因此没有采用与d轴一样的采样策略，而是根据q轴的暂态过程：

其中T_lpf表示滤波时间常数，偏差e_q(t)会逐渐从0增大至稳态值，所以在u_q开始从u_q0往u_q1增长之后就监控e_q(t)的变化趋势，这样可以在很早期就测量到偏差稳态值，避免电机运动。

优选地，还包括：计算当前时刻的q轴滤波值与前一时刻的q轴滤波值的差值；当差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定q轴滤波值的变化率小于预设阈值。

在该实施例中，判断q轴滤波值的变化率小于预设阈值的方法为：计算当前时刻的q轴滤波值与前一时刻的q轴滤波值的差值，当差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定q轴滤波值的变化率小于预设阈值。也即，在控制程序中计算当前拍q轴滤波值e_{q_lpf}(k)与上一拍e_{q_lpf}(k-1)的差值δ(k)，δ(k)＝e_{q_lpf}(k)-e_{q_lpf}(k-1)，当|δ(k)|连续N(N为大于等于1的正整数)拍均小于预设差值δ_lim，则判定e_{q_lpf}不再明显增长。

在本发明的一个具体实施例中，提出一种汽车电子水泵电机d轴电感学习方法，该方法包括以下步骤：

(1)控制器速度环开路，电流环工作，d轴电流指令i_{d_ref}设定为(1/2)i_rate，q轴电流指令i_{q_ref}设定为0；

(2)等待一段时间至d轴电流稳定，同时对d轴电压指令u_{d_ref}进行滤波并记录为u_d0，以及对q轴电压指令u_{q_ref}进行滤波并记录为u_q0；

(3)电流环停止工作，d轴电压指令保持在u_d0，q轴电压指令保持为u_q0(例如u_q0＝0)；

(4)d轴电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}规律从u_d0增长到u_d1；

(5)计算u_d(t)与i_d(t)×R_s的偏差e_d(t)，e_d(t)＝u_d(t)-i_d(t)×R_s，并对其进行低通滤波，滤波后的滤波值为e_{d_lpf}；

(6)记录T₀+(3/8)T_{d_ramp}至T₀+(5/8)T_{d_ramp}的e_{d_lpf}，并计算平均值e_{d_avg}；

(7)计算T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)；

(8)根据以下公式计算得到d轴电感L_d：L_d＝T_d×R_s。

在本发明的另一个具体实施例中，提出一种汽车电子水泵电机q轴电感学习方法，该方法包括以下步骤：

(1)控制器速度环开路，电流环工作，d轴电流指令i_{d_ref}设定为(1/2)i_rate，q轴电流指令i_{q_ref}设定为0；

(2)等待一段时间至d轴电流稳定，同时对d轴电压指令u_{d_ref}进行滤波并记录为u_d0，以及对q轴电压指令u_{q_ref}进行滤波并记录为u_q0；

(3)电流环停止工作，d轴电压指令保持在u_d0，q轴电压指令保持为u_q0(例如u_q0＝0)；

(4)q轴电压按照u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}规律从u_q0往u_q1增加；

(5)计算u_q(t)与i_q(t)×R_s的偏差e_q(t)，e_q(t)＝u_q(t)-i_q(t)×R_s，并对其进行低通滤波，时间常数为T_lpf，滤波后的滤波值为e_{q_lpf}；

(6)e_{q_lpf}逐渐增大，记录e_{q_lpf}不再明显增长时的值e_{q_stable}；

(7)计算T_q＝e_{q_stable}×T_{q_ramp}/(u_q1-u_q2)；

(8)根据以下公式计算得到q轴电感L_q：L_q＝T_q×R_s。

在(6)中，检测e_{q_lpf}不再明显增长的过程包括以下步骤：

1)在控制程序中计算当前拍e_{q_lpf}(k)与上一拍e_{q_lpf}(k-1)的差值：δ(k)＝e_{q_lpf}(k)-e_{q_lpf}(k-1)；

2)当|δ(k)|连续N拍均小于δ_lim，则判定e_{q_lpf}为不再明显增长。

上述d轴时间常数T_d、q轴时间常数T_q利用的都是电机电路斜坡响应特性，以d轴电路为例，其电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}规律变化时，u_d(t)与i_d(t)×R_s经过滤波后的稳态误差为e_d∞为：

取电压变换过程中间段T0+(3/8)T_{d_ramp}至T0+(5/8)T_{d_ramp}，采样并取平均，认为e_{d_avg}接近于e_d∞。所以T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)。

而在L_q检测时，如果u_q作用时间过长，有可能会引起电机运动，因此没有采用与d轴一样的采样策略，而是根据q轴的暂态过程：

其中T_lpf表示滤波时间常数，偏差e_q(t)会逐渐从0增大至稳态值，所以在u_q开始从u_q0往u_q1增长之后就监控e_q(t)的变化趋势，这样可以在很早期就测量到偏差稳态值，避免电机运动。

在本发明的再一个具体实施例中，提出一种汽车电子水泵电机电感学习方法，该方法包括以下步骤：

(1)控制器速度环开路，电流环工作，d轴电流指令i_{d_ref}设定为(1/2)i_rate，q轴电流指令i_{q_ref}设定为0，如图3中S1所示，此时在图4中电压选择模块开关切至1；

(2)等待一段时间至d轴电流稳定，同时对d轴电压指令u_{d_ref}进行滤波并记录为u_d0，以及对q轴电压指令u_{q_ref}进行滤波并记录为u_q0，如图3中S2所示；

(3)电流环停止工作，d轴电压指令保持在u_d0，q轴电压指令保持为u_q0(例如u_q0＝0)，如图3中S3所示，另外此时在图4中电压选择模块开关切至2；

(4)d轴电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}规律从u_d0增长到u_d1，如图3中S4所示；

(5)计算u_d(t)与i_d(t)×R_s的偏差e_d(t)，e_d(t)＝u_d(t)-i_d(t)×R_s，并对其进行低通滤波，滤波后的滤波值为e_{d_lpf}；

(6)记录T₀+(3/8)T_{d_ramp}至T₀+(5/8)T_{d_ramp}的e_{d_lpf}，并计算平均值e_{d_avg}，如图5所示；

(7)计算T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)；

(8)根据以下公式计算得到d轴电感L_d：L_d＝T_d×R_s。

(9)d轴电压恢复为u_d0，并等待一段时间，如图3中S5所示；

(10)q轴电压按照u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}规律从u_q0往u_q1增加，如图3中S6所示；

(11)计算u_q(t)与i_q(t)×R_s的偏差e_q(t)，e_q(t)＝u_q(t)-i_q(t)×R_s，并对其进行低通滤波，时间常数为T_lpf，滤波后的滤波值为e_{q_lpf}；

(12)e_{q_lpf}逐渐增大，控制程序中计算当前拍e_{q_lpf}(k)与上一拍e_{q_lpf}(k-1)的差值：δ(k)＝e_{q_lpf}(k)-e_{q_lpf}(k-1)，当|δ(k)|连续N拍均小于δ_lim，则判定e_{q_lpf}为不再明显增长，记录此时的e_{q_lpf}为e_{q_stable}，如图6所示；

(13)计算T_q＝e_{q_stable}×T_{q_ramp}/(u_q1-u_q2)；

(14)根据以下公式计算得到q轴电感L_q：L_q＝T_q×R_s。

本发明第二方面的实施例，提出一种永磁同步电机电感计算装置，图7示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机电感计算装置70的示意图。其中，该装置70包括：

存储器702，用于存储计算机程序；

处理器704，用于执行计算机程序以：

在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，和/或在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差；对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，和/或对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值；根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感，和/或根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。

本发明提供的永磁同步电机电感计算装置70，在d轴施加偏置电压的基础上，在d轴叠加斜坡指令并根据获取的响应偏差来计算L_d，或者在q轴叠加斜坡指令并在响应偏差稳定之后立即采样偏差进而计算L_q。d轴电感计算方法具体为：在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，对d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，进一步地，根据d轴滤波值计算永磁同步电机的d轴电感。q轴电感计算方法具体为：在d轴电压一直保持为第一d轴电压的情况下在q轴加入斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差，对q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值，进一步地，根据q轴滤波值计算永磁同步电机的q轴电感。本申请的技术方案，计算方法简单，且不需要额外的锁定转子装置，实施较容易。

需要说明的是，可仅对d轴电感或仅对q轴电感进行计算。并且对d轴电感和q轴电感的计算也不限定顺序，即可先计算d轴电感再计算q轴电感，也可以先计算q轴电感再计算d轴电感。

优选地，处理器704，还用于执行计算机程序以：执行电流控制程序，以将d轴电流设定为(1/2)×额定电流、将q轴电流设定为0安培，当d轴电流达到(1/2)×额定电流时，对d轴电压进行滤波并记录d轴电压为第一d轴电压以及对q轴电压进行滤波并记录q轴电压为第一q轴电压；停止执行电流控制程序，保持d轴电压为第一d轴电压，以及保持q轴电压为第一q轴电压。

在该实施例中，在d轴加入斜坡指令和/或在q轴加入斜坡指令之前，速度环开路，执行电流控制程序，将d轴电流设定为(1/2)×额定电流以及将q轴电流设定为0安培，等待一段时间至d轴电流稳定为(1/2)×额定电流时，对d轴电压、q轴电压进行滤波，确保得到稳定、无干扰的d轴电压和q轴电压，记录此时的d轴电压为第一d轴电压、q轴电压为第一q轴电压。进一步地，停止执行电流控制程序，保持d轴电压为第一d轴电压以及保持q轴电压为第一q轴电压，实现对d轴电流、q轴电流以及d轴电压、q轴电压的准确控制。

优选地，处理器704，具体用于执行计算机程序以：控制d轴电压按照第一预设公式，从第一d轴电压上升至第二d轴电压，第一预设公式为u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，u_d(t)表示d轴电压、u_d0表示第一d轴电压、u_d1表示第二d轴电压、t表示时间、T_{d_ramp}表示从第一d轴电压上升至第二d轴电压的预设时长；在d轴电压上升至第二d轴电压的过程中，计算d轴电压与i_d(t)×R_s的差值，记为d轴电压响应偏差，i_d(t)表示d轴电流、R_s表示电阻值；和/或控制q轴电压按照第二预设公式，从第一q轴电压上升至第二q轴电压，第二预设公式为u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，u_q(t)表示q轴电压、u_q0表示第一q轴电压、u_q1表示第二q轴电压、T_{q_ramp}表示从第一q轴电压上升至第二q轴电压的预设时长；在q轴电压上升至第二q轴电压的过程中，计算q轴电压与i_q(t)×R_s的差值，记为q轴电压响应偏差，i_q(t)表示q轴电流。

在该实施例中，d轴电压响应偏差的计算方法为：控制d轴电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，从u_d0增长至u_d1，并在此过程中计算u_d(t)与i_d(t)×R_s的响应偏差e_d(t)，u_d(t)为d轴电压的设定值，i_d(t)×R_s为实际检测到的d轴电压，设定值与实际值之间会存在响应偏差。q轴电压响应偏差的计算方法为：控制q轴电压按照u_q(t)＝u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，从u_q0增长至u_q1，并在此过程中计算u_q(t)与i_q(t)×R_s的响应偏差e_q(t)，u_q(t)为q轴电压的设定值，i_q(t)×R_s为实际检测到的q轴电压，设定值与实际值之间会存在响应偏差。从而实现根据响应偏差准确且简单地计算出永磁同步电机电感。

优选地，处理器704，具体用于执行计算机程序以：获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的d轴滤波值，T₀表示加入斜坡指令的开始时刻、T_{d_ramp}表示从第一d轴电压上升至第二d轴电压的时长，计算所有程序执行时刻的d轴滤波值的平均滤波值，根据平均滤波值计算d轴时间常数，进而根据d轴时间常数计算d轴电感；和/或获取当q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的q轴滤波值，并记为稳定滤波值，根据稳定滤波值计算q轴时间常数，进而根据q轴时间常数计算q轴电感。

在该实施例中，计算d轴电感L_d的方法为：获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的d轴滤波值，计算所有程序执行时刻的d轴滤波值的平均滤波值e_{d_avg}，根据e_{d_avg}计算d轴时间常数T_d，进而根据T_d计算d轴电感L_d。计算q轴电感L_q的方法为：获取当q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的q轴滤波值，并记为稳定滤波值e_{q_stable}，根据e_{q_stable}计算q轴时间常数T_q，进而根据T_q计算q轴电感L_q其中q轴滤波值的变化率小于预设阈值即为q轴滤波值不再明显增长。利用上述方法无需锁定转子及外加工具，即可实现对永磁同步电机电感的计算。

优选地，d轴时间常数通过以下公式计算得到：T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)，T_d表示d轴时间常数、e_{d_avg}表示平均滤波值、u_d0表示第一d轴电压、u_d1表示第二d轴电压；d轴电感通过以下公式计算得到：d轴电感＝d轴时间常数×电阻值；q轴时间常数通过以下公式计算得到：T_q＝e_{q_stable}×T_{q_ramp}/(u_q1-u_q0)，T_q表示q轴时间常数、e_{q_stable}表示稳定滤波值、u_q0表示第一q轴电压、u_q1表示第二q轴电压；q轴电感通过以下公式计算得到：q轴电感＝q轴时间常数×电阻值。

在该实施例中，d轴时间常数T_d、q轴时间常数T_q利用的都是电机电路斜坡响应特性，以d轴电路为例，其电压按照u_d(t)＝u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}规律变化时，u_d(t)与i_d(t)×R_s经过滤波后的稳态误差为e_d∞为：

取电压变换过程中间段T0+(3/8)T_{d_ramp}至T0+(5/8)T_{d_ramp}，采样并取平均，认为e_{d_avg}接近于e_d∞。所以T_d＝e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)。

而在L_q检测时，如果u_q作用时间过长，有可能会引起电机运动，因此没有采用与d轴一样的采样策略，而是根据q轴的暂态过程：

其中T_lpf表示滤波时间常数，偏差e_q(t)会逐渐从0增大至稳态值，所以在u_q开始从u_q0往u_q1增长之后就监控e_q(t)的变化趋势，这样可以在很早期就测量到偏差稳态值，避免电机运动。

优选地，处理器704，还用于执行计算机程序以：计算当前时刻的q轴滤波值与前一时刻的q轴滤波值的差值；当差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定q轴滤波值的变化率小于预设阈值。

在该实施例中，判断q轴滤波值的变化率小于预设阈值的方法为：计算当前时刻的q轴滤波值与前一时刻的q轴滤波值的差值，当差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定q轴滤波值的变化率小于预设阈值。也即，在控制程序中计算当前拍q轴滤波值e_{q_lpf}(k)与上一拍e_{q_lpf}(k-1)的差值δ(k)，δ(k)＝e_{q_lpf}(k)-e_{q_lpf}(k-1)，当|δ(k)|连续N(N为大于等于1的正整数)拍均小于预设差值δ_lim，则判定e_{q_lpf}不再明显增长。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种永磁同步电机电感计算方法，其特征在于，包括：

在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，和/或在所述d轴电压一直保持为所述第一d轴电压的情况下在q轴加入所述斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差；

对所述d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，和/或对所述q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值；

根据所述d轴滤波值计算所述永磁同步电机的d轴电感，和/或根据所述q轴滤波值计算所述永磁同步电机的q轴电感；

其中，所述d轴电压响应偏差为所述d轴电压与实际检测到的d轴电压的差值，所述q轴电压响应偏差为所述q轴电压与实际检测到的q轴电压的差值。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机电感计算方法，其特征在于，在所述在d轴加入斜坡指令和/或在q轴加入所述斜坡指令之前，还包括：

执行电流控制程序，以将d轴电流设定为（1/2）×额定电流、将q轴电流设定为0安培，当所述d轴电流达到所述（1/2）×额定电流时，对所述d轴电压进行滤波并记录所述d轴电压为所述第一d轴电压以及对所述q轴电压进行滤波并记录所述q轴电压为所述第一q轴电压；

停止执行所述电流控制程序，保持所述d轴电压为所述第一d轴电压，以及保持所述q轴电压为所述第一q轴电压。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机电感计算方法，其特征在于，所述控制所述d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，具体包括：

控制所述d轴电压按照第一预设公式，从所述第一d轴电压上升至所述第二d轴电压，所述第一预设公式为u_d(t)=u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，u_d(t)表示所述d轴电压、u_d0表示所述第一d轴电压、u_d1表示所述第二d轴电压、t表示时间、T_{d_ramp}表示从所述第一d轴电压上升至所述第二d轴电压的预设时长；

在所述d轴电压上升至所述第二d轴电压的过程中，计算所述d轴电压与i_d(t)×R_s的差值，记为所述d轴电压响应偏差，i_d(t)表示所述d轴电流、R_s表示电阻值；

所述控制所述q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差，具体包括：

控制所述q轴电压按照第二预设公式，从所述第一q轴电压上升至所述第二q轴电压，所述第二预设公式为u_q(t)=u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，u_q(t)表示所述q轴电压、u_q0表示所述第一q轴电压、u_q1表示所述第二q轴电压、T_{q_ramp}表示从所述第一q轴电压上升至所述第二q轴电压的预设时长；

在所述q轴电压上升至所述第二q轴电压的过程中，计算所述q轴电压与i_q(t)×R_s的差值，记为所述q轴电压响应偏差，i_q(t)表示所述q轴电流。

4.根据权利要求1或2所述的永磁同步电机电感计算方法，其特征在于，所述根据所述d轴滤波值计算所述永磁同步电机的d轴电感，具体包括：

获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的所述d轴滤波值，T₀表示加入所述斜坡指令的开始时刻、T_{d_ramp}表示从所述第一d轴电压上升至所述第二d轴电压的时长，计算所有程序执行时刻的所述d轴滤波值的平均滤波值，根据所述平均滤波值计算d轴时间常数，进而根据所述d轴时间常数计算所述d轴电感；

所述根据所述q轴滤波值计算所述永磁同步电机的q轴电感，具体包括：

获取当所述q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的所述q轴滤波值，并记为稳定滤波值，根据所述稳定滤波值计算q轴时间常数，进而根据所述q轴时间常数计算所述q轴电感。

5.根据权利要求4所述的永磁同步电机电感计算方法，其特征在于，还包括：

计算当前时刻的所述q轴滤波值与前一时刻的所述q轴滤波值的差值；

当所述差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定所述q轴滤波值的变化率小于所述预设阈值。

6.根据权利要求4所述的永磁同步电机电感计算方法，其特征在于，

所述d轴时间常数通过以下公式计算得到：T_d=e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)，T_d表示所述d轴时间常数、e_{d_avg}表示所述平均滤波值、u_d0表示所述第一d轴电压、u_d1表示所述第二d轴电压；

所述d轴电感通过以下公式计算得到：d轴电感=d轴时间常数×电阻值；

所述q轴时间常数通过以下公式计算得到：T_q=e_{q_stable}×T_{q_ramp}/(u_q1-u_q0)，T_q表示所述q轴时间常数、e_{q_stable}表示所述稳定滤波值、u_q0表示所述第一q轴电压、u_q1表示所述第二q轴电压，T_{q_ramp}表示从第一q轴电压上升至第二q轴电压的预设时长；

所述q轴电感通过以下公式计算得到：q轴电感=q轴时间常数×电阻值。

7.一种永磁同步电机电感计算装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以：

在d轴加入斜坡指令，控制d轴电压从第一d轴电压上升至第二d轴电压并计算d轴电压响应偏差，和/或在所述d轴电压一直保持为所述第一d轴电压的情况下在q轴加入所述斜坡指令，控制q轴电压从第一q轴电压上升至第二q轴电压并计算q轴电压响应偏差；

对所述d轴电压响应偏差进行低通滤波得到d轴滤波值，和/或对所述q轴电压响应偏差进行低通滤波得到q轴滤波值；

根据所述d轴滤波值计算所述永磁同步电机的d轴电感，和/或根据所述q轴滤波值计算所述永磁同步电机的q轴电感；

其中，所述d轴电压响应偏差为所述d轴电压与实际检测到的d轴电压的差值，所述q轴电压响应偏差为所述q轴电压与实际检测到的q轴电压的差值。

8.根据权利要求7所述的永磁同步电机电感计算装置，其特征在于，所述处理器，还用于执行所述计算机程序以：

执行电流控制程序，以将d轴电流设定为（1/2）×额定电流、将q轴电流设定为0安培，当所述d轴电流达到所述（1/2）×额定电流时，对所述d轴电压进行滤波并记录所述d轴电压为所述第一d轴电压以及对所述q轴电压进行滤波并记录所述q轴电压为所述第一q轴电压；停止执行所述电流控制程序，保持所述d轴电压为所述第一d轴电压，以及保持所述q轴电压为所述第一q轴电压。

9.根据权利要求8所述的永磁同步电机电感计算装置，其特征在于，所述处理器，具体用于执行所述计算机程序以：

控制所述d轴电压按照第一预设公式，从所述第一d轴电压上升至所述第二d轴电压，所述第一预设公式为u_d(t)=u_d0+(u_d1-u_d0)×t/T_{d_ramp}，u_d(t)表示所述d轴电压、u_d0表示所述第一d轴电压、u_d1表示所述第二d轴电压、t表示时间、T_{d_ramp}表示从所述第一d轴电压上升至所述第二d轴电压的预设时长；在所述d轴电压上升至所述第二d轴电压的过程中，计算所述d轴电压与i_d(t)×R_s的差值，记为所述d轴电压响应偏差，i_d(t)表示所述d轴电流、R_s表示电阻值；和/或

控制所述q轴电压按照第二预设公式，从所述第一q轴电压上升至所述第二q轴电压，所述第二预设公式为u_q(t)=u_q0+(u_q1-u_q0)×t/T_{q_ramp}，u_q(t)表示所述q轴电压、u_q0表示所述第一q轴电压、u_q1表示所述第二q轴电压、T_{q_ramp}表示从所述第一q轴电压上升至所述第二q轴电压的预设时长；在所述q轴电压上升至所述第二q轴电压的过程中，计算所述q轴电压与i_q(t)×R_s的差值，记为所述q轴电压响应偏差，i_q(t)表示所述q轴电流。

10.根据权利要求7或8所述的永磁同步电机电感计算装置，其特征在于，所述处理器，具体用于执行所述计算机程序以：

获取从T₀+(3/8)T_{d_ramp}到T₀+(5/8)T_{d_ramp}的每个程序执行时刻的所述d轴滤波值，T₀表示加入所述斜坡指令的开始时刻、T_{d_ramp}表示从所述第一d轴电压上升至所述第二d轴电压的时长，计算所有程序执行时刻的所述d轴滤波值的平均滤波值，根据所述平均滤波值计算d轴时间常数，进而根据所述d轴时间常数计算所述d轴电感；和/或

获取当所述q轴滤波值的变化率小于预设阈值时的所述q轴滤波值，并记为稳定滤波值，根据所述稳定滤波值计算q轴时间常数，进而根据所述q轴时间常数计算所述q轴电感。

11.根据权利要求10所述的永磁同步电机电感计算装置，其特征在于，所述处理器，还用于执行所述计算机程序以：

计算当前时刻的所述q轴滤波值与前一时刻的所述q轴滤波值的差值；

当所述差值的绝对值在连续预设数量时刻均小于预设差值时，确定所述q轴滤波值的变化率小于所述预设阈值。

12.根据权利要求10所述的永磁同步电机电感计算装置，其特征在于，

所述d轴时间常数通过以下公式计算得到：T_d=e_{d_avg}×T_{d_ramp}/(u_d1-u_d0)，T_d表示所述d轴时间常数、e_{d_avg}表示所述平均滤波值、u_d0表示所述第一d轴电压、u_d1表示所述第二d轴电压；

所述d轴电感通过以下公式计算得到：d轴电感=d轴时间常数×电阻值；

所述q轴时间常数通过以下公式计算得到：T_q=e_{q_stable}×T_{q_ramp}/(u_q1-u_q0)，T_q表示所述q轴时间常数、e_{q_stable}表示所述稳定滤波值、u_q0表示所述第一q轴电压、u_q1表示所述第二q轴电压，T_{q_ramp}表示从第一q轴电压上升至第二q轴电压的预设时长；

所述q轴电感通过以下公式计算得到：q轴电感=q轴时间常数×电阻值。

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