CN111224600B - 永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质。该方法包括：获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。本发明实施例的技术方案，以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。

Description

永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质

技术领域

本发明实施例涉及电气控制技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质。

背景技术

永磁同步电机因其结构紧凑、性能可靠而在风力发电、电动汽车、船舶驱动等领域得到了广泛的应用。

对永磁同步电机的矢量调速通常需要检测或估计转子位置来控制电压、电流和转速。传统的方法是安装机械传感器，获得转子位置和速度信息作为反馈量以形成闭环控制。但是，高精度的机械位置传感器会增加硬件成本以及后期的维护成本，也会降低整个永磁同步电机的矢量调速系统的可靠性。

基于传统方法的基础上，基于无速度传感器控制永磁同步电机的速度，即在不增加硬件成本的前提下采用合适的估算方法估计出转子位置和速度，目前的方法有：一种是基于电机理想模型的开环计算方法，采用的是基于电机数学模型的开环算法，如直接计算法、基于电感变化的估算法以及反电动势积分法等，尽管计算过程简单，但对电机参数有很强的依赖性，当参数变化或系统处于动态变化时，将影响对永磁同步电机速度估计结果的准确性。第二种是基于各种观测器模型的闭环算法，例如有扩展卡尔曼滤波器、滑模观测器、模型参考自适应算法、基于反电势锁相环算法以及其它自适应算法，但各种算法都有不同的局限性，加之其它干扰因素，并不能精确地估算转子速度和位置。第三种是高频注入辨识算法，在电机低速甚至零速工况下，注入高频激磁信号获得转子位置信息，如果滤波器选取得当，可以取得较好的辨识效果，但其运算复杂且滤波易造成永磁同步电机的矢量调速系统运行滞后，同时导致高频转矩脉动且不适合高速运行。

发明内容

本发明实施例提供一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质，以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。

第一方面，本发明实施例提供了一种永磁同步电机速度控制方法，该方法包括：

获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；

基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；

根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

可选的，获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，包括：

基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到所述电压模型磁链；以及，

基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到所述电流模型磁链。

可选的，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电流和电压确定电压模型反电动势，还包括：

基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流确定在旋转坐标系下的电压方程；

将所述旋转坐标系下的所述电压方程转换为所述静止坐标系下的电压方程；

根据所述静止坐标系下的所述电压方程确定与所述静止坐标系下的所述电压方程对应的电压模型反电动势。

可选的，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，包括：

基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流建立电流模型的磁链方程，并根据所述磁链方程和转速确定所述旋转坐标系下的电流模型反电动势。

可选的，基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压，包括：

根据所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构建补偿电压观测器，并通过对所述补偿电压观测器进行PI调节得到所述静止坐标系下的电压模型补偿电压。

可选的，基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链，包括：

基于所述电压模型补偿电压修正在所述静止坐标系下的所述电压模型反电动势；

根据修正后的所述电压模型反电动势确定所述修正后的电压模型磁链。

可选的，根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度，包括：

基于在所述旋转坐标系下的所述电压方程建立电压观测器，并根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定与所述电压观测器的映射关系；

根据所述映射关系确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种永磁同步电机速度控制装置，该装置包括：

补偿电压确定模块，用于获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；

修正磁链模块，用于基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；

速度控制模块，用于根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储多个程序，

当所述多个程序中的至少一个被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现本发明第一方面实施例所提供的一种永磁同步电机速度控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所提供的一种永磁同步电机速度控制方法。

本发明实施例的技术方案，通过获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。解决了现有技术中对永磁同步电机的参数选取以及运行要求依懒性强且无法精确估算转子速度和位置的问题。以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种永磁同步电机速度控制方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种永磁同步电机速度控制方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种永磁同步电机速度控制方法的控制流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种永磁同步电机速度控制装置的结构图；

图5是本发明实施例五提供的一种计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种永磁同步电机速度控制方法的流程图，本实施例可适用于在不增加硬件成本的前提下合理的估计出永磁同步电机转子速度和位置的情况，该方法可以由永磁同步电机速度控制装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现。具体包括如下步骤：

S110、获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压。

其中，电压模型磁链是基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到的。

电流模型磁链是基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到的。

可以理解的是对电压模型反电动势或是电流模型反电动势进行积分分别得到电压模型磁链和电流模型磁链，为了防止电压和电流中存在的偏置而造成的积分便宜，故而使用预设低通滤波器分别对电压模型反电动势或是电流模型反电动势的方程进行低通滤波。可选的，预设低通滤波器可以为一阶滤波器ω₀/(ω₀+s)。

具体的，根据所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构建补偿电压观测器，并通过对所述补偿电压观测器进行PI调节得到所述静止坐标系下的电压模型补偿电压。

可以理解的是为了提高永磁同步电机无速度控制的稳定性和抗扰性，基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构建补偿电压观测器，以同时对电压模型反电动势和电流模型反电动势分别对应的电压模型磁链和电流模型磁链进行PI调节得到所述静止坐标系下的电压模型补偿电压。

其中，PI调节为线性调节，可以根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控制对象进行控制。在本实施例中，将所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构成控制偏差，对静止坐标系下的所述电压模型磁链和所述电流模型磁链的偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，以作为静止坐标系下的电压模型补偿电压。

S120、基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链。

具体的，在静止坐标系下基于电压模型补偿电压对电压模型反电动势进行修正，根据修正后的所述电压模型反电动势以得到修正后的电压模型磁链。

可以理解的是电压模型补偿电压对电压模型反电动势具有较强的修正能力，修正后的电压模型磁链对参数波动鲁棒性更好。

S130、根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

其中，永磁同步电机的转子位置信息可以包括转子的角速度和角度，通过转子的角度可以确定转子的位置以及速度。

可以理解的是为了保持电流模型磁链的方程相频特性与电压模型磁链的方程相频特性保持一致，对电流模型反电动势引入一阶低通滤波器ω₀/(ω₀+s)，从而实现电流模型磁链的输出，以实现混合磁链对消。

具体的，基于在所述旋转坐标系下的所述电压方程建立电压观测器，并根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定与所述电压观测器的映射关系；根据所述映射关系确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

本发明实施例的技术方案，通过获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。解决了现有技术中对永磁同步电机的参数选取以及运行要求依懒性强且无法精确估算转子速度和位置的问题。以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种永磁同步电机速度控制方法的流程图。本实施例以上述实施例为基础进行优化。

相应的，本实施例的方法具体包括：

S210、基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到所述电压模型磁链；以及，

基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到所述电流模型磁链。

在上述实施例的基础上，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电流和电压确定电压模型反电动势，包括：基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流确定在旋转坐标系下的电压方程；将所述旋转坐标系下的所述电压方程转换为所述静止坐标系下的电压方程；根据所述静止坐标系下的所述电压方程确定与所述静止坐标系下的所述电压方程对应的电压模型反电动势。

具体的，在旋转坐标系下永磁同步电机的电压方程，具体公式如下式：

其中，为在旋转坐标系下电流模型磁链，即扩展的磁链，L_d为直轴电感，L_q为交轴电感，ψ_r为永磁同步电机的永磁体磁链，i_d为交轴电流。

将所述旋转坐标系下的所述电压方程转换为所述静止坐标系下的电压方程，具体公式如下式：

可以理解的是电压方程从旋转坐标系转换为静止坐标系可以通过反PARK变换进行实现，其中的角度θ为永磁同步电机的转子角度。

根据所述静止坐标系下的所述电压方程确定与所述静止坐标系下的所述电压方程对应的电压模型反电动势，具体公式如下式：

等同于

在上述实施例的基础上，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，包括：基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流建立电流模型的磁链方程，并根据所述磁链方程和转速确定所述旋转坐标系下的电流模型反电动势。

具体的，在上述电压模型反电动势的方程公式中，出现的E_ex为电流模型反电动势，则电流模型反电动势的具体公式如下式：

E_ex＝ωψ_r-p(L_d-L_q)i_q+ω(L_d-L_q)i_d

≈ωψ_r+ω(L_d-L_q)i_d

S220、根据所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构建补偿电压观测器，并通过对所述补偿电压观测器进行PI调节得到所述静止坐标系下的电压模型补偿电压。

具体的，基于永磁同步电机的dq静止坐标系分别分析所述电压模型磁链和所述电流模型磁链，并构建电流模型反电动势以及电压模型反电动势，具体公式如下式。

电流模型反电动势为：

电压模型反电动势为：

其中，电压模型反电动势可以通过在静止坐标系下的永磁同步电机的电压方程得到，R_s为永磁同步电机的定子电阻。

对电流模型反电动势和电压模型反电动势通过积分分别得到电压模型磁链和电流模型磁链，为了防止电压、电流中存在的偏置而造成的积分漂移，使用一阶低通滤波器对电压模型反电动势的方程进行低通滤波，由于ω₀＝k*ω_r相频特性移动为-arctan k^-1，电压模型磁链的具体公式如下式：

为了保持电流模型磁链的方程相频特性与电压模型磁链的方程相频特性保持一致，对电流模型反电动势引入一阶低通滤波器实现电流模型磁链的输出，从而实现混合磁链对消，电流模型磁链的具体公式如下式：

所述静止坐标系下的电压模型补偿电压u_{com_α}、u_{com_β}的具体表达式为：

u_{com_α}＝k_p(ψ_αi-ψ_αv)+k_i∫(ψ_αi-ψ_αv)dt

u_{com_β}＝k_p(ψ_βi-ψ_βv)+k_i∫(ψ_βi-ψ_βv)dt

其中，k_p和k_i为PI调节的比例积分调节控制系数。

S230、基于所述电压模型补偿电压修正在所述静止坐标系下的所述电压模型反电动势。

具体的，在αβ静止坐标系下修正后的电压模型反电动势为：

S240、根据修正后的所述电压模型反电动势确定所述修正后的电压模型磁链。

具体的，修正后的所述电压模型反电动势确定所述修正后的电压模型磁链对应的ψ_αv、ψ_βv分别为：

S250、基于在所述旋转坐标系下的所述电压方程建立电压观测器，并根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定与所述电压观测器的映射关系。

具体的，根据在旋转坐标系下永磁同步电机的电压方程，令

Δu_q＝u_q-[ωL_qR_s+DL_q][i_di_q]^T-ω[ψ_r+(L_d-L_q)i_d]

无论永磁同步电机处于稳态控制还是暂态控制，都满足如下特性Δu_q≈0。

基于在旋转坐标系下永磁同步电机的电压方程得到电压观测器，具体公式如下式：

将电压观测器进行park变换，映射得到公式Δu_q，即对[ψ_αv-ψ_αiψ_βv-ψ_βi]进行park变换得到公式Δu_q，具体公式如下式：

Δu_q＝-sinθ(ψ_αv-ψ_αi)+cosθ(ψ_βv-ψ_βi)

则上式即为与所述电压观测器的映射关系。

S260、根据所述映射关系确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

具体的，对映射关系Δu_q进行PI锁相处理得到转子角速度ω，对ω积分得到转子的估计角度为转子的真实角度为/>其中，θ_相移为arctan k^-1。通过转子的角度和角速度可以确定与转子相关的位置信息，仅为，通过转子位置信息控制永磁同步电机的速度。

本发明实施例的技术方案，通过基于αβ静止坐标系和dq旋转坐标系构建电压模型反电动势和电流模型反电动势，再通过引入低通滤波器实现混合磁链对消和电压补偿观测，最后基于对消的混合磁链构建Δu_g观测器，实现对永磁同步电机的速度和位置的估算。本实施例具有反电动势补偿能力，提高反电动势观测能力和磁链精度，同时具有混合磁链对消能力，兼顾了电压模型和电流模型的优势，又避免了单个模型引起的系统偏差和位置偏差。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种永磁同步电机速度控制方法的控制流程图。本发明实施例的技术方案是在上述实施例的基础上进行进一步的优化。本实施例的方法具体包括：

基于永磁同步电机的旋转坐标系建立扩展磁链方程为[0ψ_r+(L_d-L_q)i_d]，所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流确定在旋转坐标系下的电压方程来确定扩展磁链的给定，扩展磁链相当于基于电流模型的扩展磁链。

根据扩展磁链和转子转速得到扩展的反电动势，即电流模型反电动势为E_ex。对电流模型反电动势进行反park变换，得到αβ静止坐标系下的电流模型反电动势。

基于永磁同步电机的静止坐标系建立电压模型反电动势，根据永磁同步电机的电压u_α、u_β和电流i_α、i_β得到电压模型反电动势为e_αv、e_βv，经过低通滤波器得到电压模型磁链ψ_αv、ψ_βv。同时，电流模型反电动势经过低通滤波器得到电流模型磁链ψ_αi、ψ_βi。

构建电压模型和电流模型的磁链对消模型，以实现永磁同步电机电压模型和电流模型混合磁链对消，构建αβ静止坐标系补偿电压观测器，即图3中的电压补偿PI调节器，补偿电压u_com-α、u_{com_β}是基于混合磁链对消偏差PI调节得到，从而修正电压模型磁链得到修正后的电压模型磁链为ψ_αv、ψ_βv。

基于在所述旋转坐标系下的所述电压方程建立电压观测器Δu_q，基于静止坐标系的电压反电动势和电流反电动势得到反电动势差，经过park变换转化为Δu_q的数学表达式，相当于对混合磁链模型的park变换，建立[ψ_αv-ψ_αiψ_βv-ψ_βi]与Δu_q的映射关系。

由上述得到的旋转坐标系下的电压观测器Δu_q，对-sinθ(ψ_αv-ψ_αi)+cosθ(ψ_βv-ψ_βi)进行PI调节得到ω，对ω积分得到转子的估计角度为转子的真实角度为/>其中，θ_相移为arctan k^-1。通过转子的角度和角速度可以确定与转子相关的位置信息，仅为，通过转子位置信息控制永磁同步电机的速度。

本发明实施例的技术方案，构建基于静止坐标系和旋转坐标系的电压模型和电流模型的反电势观测模型，引入滤波器实现混合磁链对消和电压补偿观测，基于对消的混合磁链构建电压观测器，实现永磁同步电机的转子位置估算。本实施例有很强的反电动势修正能力，对电机参数波动鲁棒性强，同时利用电压模型和电流模型同时考虑的优势，又消除了滤波带来的系统偏差和延时，永磁同步电机速度控制方案有一定的鲁棒性，工程性强。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种永磁同步电机速度控制装置的结构图，本实施例可适用于在不增加硬件成本的前提下合理的估计出永磁同步电机转子速度和位置的情况。

如图4所示，所述装置包括：补偿电压确定模块410、修正磁链模块420和速度控制模块430，其中：

补偿电压确定模块410，用于获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；

修正磁链模块420，用于基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；

速度控制模块430，用于根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

本实施例的永磁同步电机速度控制装置，通过获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。解决了现有技术中对永磁同步电机的参数选取以及运行要求依懒性强且无法精确估算转子速度和位置的问题。以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。

在上述各实施例的基础上，获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，包括：

基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到所述电压模型磁链；以及，

基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到所述电流模型磁链。

在上述各实施例的基础上，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电流和电压确定电压模型反电动势，还包括：

基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流确定在旋转坐标系下的电压方程；

将所述旋转坐标系下的所述电压方程转换为所述静止坐标系下的电压方程；

根据所述静止坐标系下的所述电压方程确定与所述静止坐标系下的所述电压方程对应的电压模型反电动势。

在上述各实施例的基础上，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，包括：

基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流建立电流模型的磁链方程，并根据所述磁链方程和转速确定所述旋转坐标系下的电流模型反电动势。

在上述各实施例的基础上，基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压，包括：

根据所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构建补偿电压观测器，并通过对所述补偿电压观测器进行PI调节得到所述静止坐标系下的电压模型补偿电压。

在上述各实施例的基础上，基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链，包括：

基于所述电压模型补偿电压修正在所述静止坐标系下的所述电压模型反电动势；

根据修正后的所述电压模型反电动势确定所述修正后的电压模型磁链。

在上述各实施例的基础上，根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度，包括：

基于在所述旋转坐标系下的所述电压方程建立电压观测器，并根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定与所述电压观测器的映射关系；

根据所述映射关系确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

上述各实施例所提供的永磁同步电机速度控制装置可执行本发明任意实施例所提供的永磁同步电机速度控制方法，具备执行永磁同步电机速度控制方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

如图5所示，为本发明实施例五提供的一种计算机设备的硬件结构示意图，如图5所示，该计算机设备包括：

一个或多个处理器510，图5中以一个处理器510为例；

存储器520；

所述后视镜还可以包括：输入装置530和输出装置540。

所述后视镜中的处理器510、存储器420、输入装置530和输出装置540可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器520作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的一种永磁同步电机速度控制方法对应的程序指令/模块(例如，附图4所示的补偿电压确定模块410、修正磁链模块420和速度控制模块430)。

处理器510通过运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块，从而执行后视镜的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的一种永磁同步电机速度控制方法，该控制方法包括：

获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；

基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；

根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

当然，本领域技术人员可以理解，处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的永磁同步电机速度控制方法的技术方案。

存储器520可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据后视镜的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器520可选包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置530可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与车载后视镜的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏等显示设备。

实施例六

本发明实施例六还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的永磁同步电机速度控制方法，该方法包括：

获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；

基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；

根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的永磁同步电机速度控制方法中的相关操作。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机速度控制方法，其特征在于，包括：

获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压，其中，电压模型磁链是基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到的，电流模型磁链是基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到的；

其中，电流模型反电动势的具体公式如下式：

E_ex＝ωψ_r-p(L_d-L_q)i_q+ω(L_d-L_q)i_d≈ωψ_r+ω(L_d-L_q)i_d

基于永磁同步电机的静止坐标系构建电流模型反电动势为：

将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到的电流模型磁链为：

L_d为直轴电感；L_q为交轴电感；ψ_r为永磁同步电机的永磁体磁链；i_d为直轴电流；转子角速度ω；

基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；

其中，基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链，包括：基于所述电压模型补偿电压修正在所述静止坐标系下的所述电压模型反电动势；根据修正后的所述电压模型反电动势确定所述修正后的电压模型磁链；

根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，还包括：

基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和直轴电流确定在旋转坐标系下的电压方程；

将所述旋转坐标系下的所述电压方程转换为所述静止坐标系下的电压方程；

根据所述静止坐标系下的所述电压方程确定与所述静止坐标系下的所述电压方程对应的电压模型反电动势。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定电流模型反电动势，包括：

基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和直轴电流建立电流模型的磁链方程，并根据所述磁链方程和转速确定电流模型反电动势。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压，包括：

根据所述电压模型磁链和所述电流模型磁链构建补偿电压观测器，并通过对所述补偿电压观测器进行PI调节得到所述静止坐标系下的电压模型补偿电压。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度，包括：

基于在旋转坐标系下的所述电压方程建立电压观测器，并根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定与所述电压观测器的映射关系；

根据所述映射关系确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

6.一种永磁同步电机速度控制装置，其特征在于，包括：

补偿电压确定模块，用于获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压，其中，电压模型磁链是基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到的，电流模型磁链是基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到的；

其中，电流模型反电动势的具体公式如下式：

E_ex＝ωψ_r-p(L_d-L_q)i_q+ω(L_d-L_q)i_d≈ωψ_r+ω(L_d-L_q)i_d

基于永磁同步电机的静止坐标系构建电流模型反电动势为：

将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到的电流模型磁链为：

L_d为直轴电感；L_q为交轴电感；ψ_r为永磁同步电机的永磁体磁链；i_d为直轴电流；转子角速度ω；

修正磁链模块，用于基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；其中，基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链，包括：基于所述电压模型补偿电压修正在所述静止坐标系下的所述电压模型反电动势；根据修正后的所述电压模型反电动势确定所述修正后的电压模型磁链；

速度控制模块，用于根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的永磁同步电机速度控制方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的永磁同步电机速度控制方法。