CN111355411A - 永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端 - Google Patents
永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111355411A CN111355411A CN202010223708.9A CN202010223708A CN111355411A CN 111355411 A CN111355411 A CN 111355411A CN 202010223708 A CN202010223708 A CN 202010223708A CN 111355411 A CN111355411 A CN 111355411A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- motor
- permanent magnet
- magnet synchronous
- synchronous motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 16
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 101000841267 Homo sapiens Long chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase Proteins 0.000 description 9
- 102100029107 Long chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase Human genes 0.000 description 9
- JJYKJUXBWFATTE-UHFFFAOYSA-N mosher's acid Chemical compound COC(C(O)=O)(C(F)(F)F)C1=CC=CC=C1 JJYKJUXBWFATTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011478 gradient descent method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/20—Estimation of torque
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
本发明提供永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端。所述方法包括：建立永磁同步电机的转矩方程；基于所述转矩方程，获得永磁同步电机向左的恒转矩方向；建立永磁同步电机的电流代价函数，以获得电流下降梯度；计算所述电流下降梯度与所述向左的恒转矩方向的数量积，以获取电机运行点的位置；根据所述电机运行点的位置计算获得电流补偿值，用于执行电机的最大转矩电流比控制。本发明方案能够自动调整永磁同步电机到当前负载所对应的最大转矩电流比轨迹运行点，减小电机铜耗并提高电机的运行效率，并且有效减少了计算量，提高了运行速度和动态响应能力。
Description
技术领域
本发明涉及永磁同步电机控制领域，特别是涉及永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端。
背景技术
永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、功率因数高等优点。近年来，随着高性能永磁材料的不断研究与应用，永磁同步电机在航空航天、医疗器械、新能源电动汽车等领域得到了广泛的应用。其中，内置式永磁同步电机由于永磁体埋于转子内部，导致转子磁路不对称，可充分利用其磁阻转矩来提高内置式永磁同步电机的带载能力。其中最大转矩电流比(MTPA)控制通过在输出电磁转矩相同的条件下使定子电流幅值最小，减小铜耗，提高电机的运行效率。
最大转矩电流比控制方法中有公式法、查表法、曲线拟合法等。上述几种最大转矩电流比控制方法在实现过程中存在缺陷，主要有：
(1)公式法在实际控制过程中存在复杂的公式，需依赖精确的电机参数，在运行过程中电机参数会不可避免地发生变化，且对硬件要求较高，所以纯粹的公式法应用受到限制。
(2)查表法需要进行实验测试，归纳出参数表，因此移植性和通用性差。
(3)曲线拟合法的运行效果会受拟合函数阶次的影响，阶次越高拟合效果越好，但是会占用计算资源。因此，针对现有技术的缺陷，亟待出现一种新型的最大转矩电流比控制方案，使内置式永磁同步电机实时精确地调整到当前运行状况下最大转矩电流比的控制点。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种永磁同步电机的控制方法，包括建立永磁同步电机的转矩方程；基于所述转矩方程，获得永磁同步电机向左的恒转矩方向；建立永磁同步电机的电流代价函数，以获得电流下降梯度；计算所述电流下降梯度与所述向左的恒转矩方向的数量积，以获取电机运行点的位置；根据所述电机运行点的位置计算获得电流补偿值，用于执行电机的最大转矩电流比控制。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述永磁同步电机的向左的恒转矩方向表示为：
其中，pn表示电机的极对数，Ld和Lq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电感的d轴和q轴分量，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量，ψf表示转子磁链。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述电流代价函数包括：
其中，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量，is表示电机定子电流。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述电流下降梯度包括：
其中，F表示电流代价函数，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述获取电机运行点的位置的方法包括：当所述数量积大于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹的上方；当所述数量积小于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹的下方；当所述数量积等于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹上。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述获得电流补偿值的方法包括：
其中，V表示所述数量积，α表示电流补偿值的增益系数，(td，tq)表示所述永磁同步电机的向左的恒转矩方向。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述电流补偿值中直轴分量id *和交轴分量iq *的关系表示为：
其中，Ld和Lq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电感的d轴和q轴分量，ψf表示转子磁链。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第二方面提供一种永磁同步电机的控制装置，包括：电机转矩方程模块，用于建立永磁同步电机的转矩方程；恒转矩方向模块，基于所述转矩方程，获得永磁同步电机向左的恒转矩方向；电流下降梯度模块，用于建立永磁同步电机的电流代价函数，以获得电流下降梯度；电机运行点位置模块，用于计算所述电流下降梯度与所述向左的恒转矩方向的数量积，以获取电机运行点的位置；电流补偿模块，根据所述电机运行点的位置进行计算获得电流补偿值，用于执行电机的最大转矩电流比控制。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述永磁同步电机的控制方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第四方面提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行所述永磁同步电机的控制方法。
如上所述，本发明涉及的永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端，解决了现有最大转矩电流比控制算法复杂、移植性差、收敛慢等问题，具有如下有益效果：
(1)本发明中的永磁同步电机的控制方法，通过电流下降梯度与向左的恒转矩方向实时判断电机是否运行在最大转矩电流比轨迹控制点，若偏离最大转矩电流比轨迹控制点则进行电流补偿，否则无需进行电流补偿。当电机所带负载发生改变时，该算法能够自动调整到当前负载所对应的最大转矩电流比轨迹运行点，不受运行工况的影响，具有良好的动态响应特性。
(2)本发明的控制方法和公式法相比，有效减少了计算量，提高了运行速度；与查表法相比，无需预先制表，减少了工作量；和虚拟信号注入法相比，不需要额外的信号注入，提高了动态响应。
附图说明
图1显示为本发明一实施例中永磁同步电机的控制方法流程示意图。
图2显示为本发明一实施例中电机定子电流关系示意图。
图3显示为本发明一实施例中电机运行点位置示意图。
图4显示为本发明一实施例中永磁同步电机MTPA控制系统结构框图。
图5显示为本发明一实施例中基于梯度下降法电流补偿的交直轴电流给定值示意图。
图6显示为本发明一实施例中永磁同步电机的控制装置结构示意图。
图7显示为本发明一实施例中电子终端的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本发明的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本发明。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
实施例一
如图1为本实施例永磁同步电机的控制方法流程示意图，具体步骤包括：
步骤S11.建立永磁同步电机的转矩方程。由于电机的实际模型较为复杂，会受到磁饱和、温度变化、铁芯涡流和磁滞损耗等因素影响，优选的，建立理想情况下永磁同步电机d-q同步旋转坐标系下的转矩方程，可以表示为：
其中，pn表示电机的极对数，Ld和Lq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电感的d轴和q轴分量，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量，ψf表示转子磁链。
步骤S12.基于所述转矩方程，获得永磁同步电机向左的恒转矩方向。图2所示为本发明一实施例中电机定子电流关系示意图，其中包括定子交轴电流iq、定子直轴电流id、定子电流矢量is和定子电流相位角β。在d-q旋转坐标系下中，最大转矩电流比MTPA轨迹上的控制点所在的恒转矩曲线与电流圆相切，根据永磁同步电机的转矩方程得到恒转矩曲线的法向量。优选的，恒转矩曲线的法向量表示为：
其中，pn表示电机的极对数，Ld和Lq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电感的d轴和q轴分量，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量，ψf表示转子磁链。由于恒转矩方向正交于恒转矩曲线的法向量，则向左的恒转矩方向表示为：
步骤S13.建立永磁同步电机的电流代价函数，以获得电流下降梯度。优选的，设电流代价函数：
其中，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量，is表示电机定子电流。根据电流代价函数得到电流下降梯度，可表示为：
其中，F表示电流代价函数，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量。
步骤S14.计算所述电流下降梯度与所述向左的恒转矩方向的数量积，以获取电机运行点的位置。具体的，当所述数量积大于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹的上方；当所述数量积小于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹的下方；当所述数量积等于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹上。优选的，所述数量积V表示为：
步骤S15.根据所述电机运行点的位置计算获得电流补偿值，用于执行电机的最大转矩电流比控制。优选的，所述获得电流补偿值Ic的方法包括：
其中，V表示所述数量积，α表示电流补偿值的增益系数，(td，tq)表示所述永磁同步电机的向左的恒转矩方向。所述电流补偿值中直轴分量id *和交轴分量iq *的关系表示为：
具体的，图3所示为本发明一实施例中电机运行点位置示意图：当V大于零时，电机运行点位于MTPA轨迹的上方，如图3中所示m点，运行点需沿着向左的恒转矩方向移动，即减小id(id为负值)和iq；当V小于零时，电机运行点位于MTPA轨迹的下方，如图3中所示p点，运行点需沿着向左的恒转矩反方向移动，即增大id(id为负值)和iq；当V等于零时，电机运行点位于MTPA轨迹上，如图3中所示q点，无需修正。
图4所示为本发明一实施例中永磁同步电机MTPA控制系统结构框图，其中，n为电机转速，nref为电机转速参考值，ud和uq分别d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量，uα和uβ分别表示静止的α-β坐标系下定子绕组电压的α轴和β轴分量，d-q旋转坐标系下直轴电流id和交轴分量iq的关系可表示为：
可选的，本实施例将电流补偿值Ic与转速环ASR输出的交轴电流给定值相加得到MTPA控制下的交轴电流给定值，从而得到MTPA控制下的直轴电流给定值。图5所示为本发明一实施例基于梯度下降法电流补偿的交直轴电流给定值示意图。
综上所述，本发明实施例基于梯度下降法对永磁同步电机的最大转矩电流比控制策略进行了改进，当电机所带负载发生改变时，本发明的控制方法能够自动调整到当前负载所对应的最大转矩电流比轨迹运行点，减小电机铜耗并提高电机的运行效率。并且，该方法和公式法相比，有效减少了计算量，提高了运行速度；与查表法相比，无需预先制表，减少了工作量；和虚拟信号注入法相比，不需要额外的信号注入，提高了动态响应。
实施例二
图6为本发明一实施例中永磁同步电机的控制装置结构示意图，包括：电机转矩方程模块61，用于建立永磁同步电机的转矩方程；恒转矩方向模块62，基于所述转矩方程，获得永磁同步电机向左的恒转矩方向；电流下降梯度模块63，用于建立永磁同步电机的电流代价函数，以获得电流下降梯度；电机运行点位置模块64，用于计算所述电流下降梯度与所述向左的恒转矩方向的数量积，以获取电机运行点的位置；电流补偿模块65，根据所述电机运行点的位置进行计算获得电流补偿值，用于执行电机的最大转矩电流比控制。
需要说明的是，本实施例提供的模块与上文中提供的方法，实施方式类似，故不再赘述。另外需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，电流补偿模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上电流补偿模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
实施例三
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述永磁同步电机的控制方法。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例四
图7所示为本发明实施例提供的一种电子终端的结构示意图。本实例提供的电子终端，包括：处理器71、存储器72、通信器73；存储器72通过系统总线与处理器71和通信器73连接并完成相互间的通信，存储器72用于存储计算机程序，通信器73用于和其他设备进行通信，处理器71用于运行计算机程序，使电子终端执行如上永磁同步电机的控制方法的各个步骤。
上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
综上所述，本发明提供的永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端，通过电流下降梯度与向左的恒转矩方向实时判断电机是否运行在最大转矩电流比轨迹控制点，当电机所带负载发生改变时，主动通过电流补偿调整电机到当前负载所对应的最大转矩电流比轨迹运行点，不受运行工况的影响，具有良好的动态响应特性。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，包括：
建立永磁同步电机的转矩方程；
基于所述转矩方程，获得永磁同步电机向左的恒转矩方向；
建立永磁同步电机的电流代价函数，以获得电流下降梯度；
计算所述电流下降梯度与所述向左的恒转矩方向的数量积，以获取电机运行点的位置；
根据所述电机运行点的位置计算获得电流补偿值，用于执行电机的最大转矩电流比控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述永磁同步电机的向左的恒转矩方向表示为：
其中，pn表示电机的极对数，Ld和Lq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电感的d轴和q轴分量，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量，ψf表示转子磁链。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流代价函数包括：
其中，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量，is表示电机定子电流。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流下降梯度包括：
其中，F表示电流代价函数，id和iq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电流的d轴和q轴分量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电机运行点的位置的方法包括：
当所述数量积大于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹的上方；
当所述数量积小于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹的下方；
当所述数量积等于零时，电机运行点位于最大转矩电流比轨迹上。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得电流补偿值的方法包括：
其中，V表示所述数量积，α表示电流补偿值的增益系数，(td，tq)表示所述永磁同步电机的向左的恒转矩方向。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流补偿值中直轴分量id *和交轴分量iq *的关系表示为：
其中，Ld和Lq分别表示d-q旋转坐标系下定子绕组电感的d轴和q轴分量，ψf表示转子磁链。
8.一种永磁同步电机的控制装置，其特征在于，包括：
电机转矩方程模块，用于建立永磁同步电机的转矩方程；
恒转矩方向模块，基于所述转矩方程，获得永磁同步电机向左的恒转矩方向；
电流下降梯度模块，用于建立永磁同步电机的电流代价函数，以获得电流下降梯度；
电机运行点位置模块，用于计算所述电流下降梯度与所述向左的恒转矩方向的数量积，以获取电机运行点的位置；
电流补偿模块，根据所述电机运行点的位置进行计算获得电流补偿值，用于执行电机的最大转矩电流比控制。
9.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述永磁同步电机的控制方法。
10.一种电子终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1至7中任一项所述永磁同步电机的控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010223708.9A CN111355411B (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010223708.9A CN111355411B (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111355411A true CN111355411A (zh) | 2020-06-30 |
| CN111355411B CN111355411B (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=71196380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010223708.9A Expired - Fee Related CN111355411B (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111355411B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111585492A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-25 | 同济大学 | 永磁同步电机最大转矩电流比控制方法、系统、介质及装置 |
| CN113346813A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-03 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 最大转矩电流比控制方法、装置、终端设备及存储介质 |
| CN114157191A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-08 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 基于在线梯度下降法的永磁同步电机最优效率控制方法 |
| CN114977930A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-08-30 | 佛山仙湖实验室 | 一种永磁同步电机矢量控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106100478A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-11-09 | 扬州大学 | 一种永磁同步电机的控制方法 |
| US20180212541A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-07-26 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Systems, methods and devices for approximate dynamic programming vector controllers for operation of ipm motors in linear and over modulation regions |
| CN108649846A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-12 | 西安交通大学苏州研究院 | 一种基于单电流调节器的弱磁电压确定方法 |
| CN109713960A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种永磁同步电机弱磁控制方法及控制器 |
| CN110212831A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-09-06 | 南京理工大学 | 考虑直流母线电压跌落情况下的ipmsm弱磁控制方法 |
-
2020
- 2020-03-26 CN CN202010223708.9A patent/CN111355411B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106100478A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-11-09 | 扬州大学 | 一种永磁同步电机的控制方法 |
| US20180212541A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-07-26 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Systems, methods and devices for approximate dynamic programming vector controllers for operation of ipm motors in linear and over modulation regions |
| CN109713960A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种永磁同步电机弱磁控制方法及控制器 |
| CN108649846A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-12 | 西安交通大学苏州研究院 | 一种基于单电流调节器的弱磁电压确定方法 |
| CN110212831A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-09-06 | 南京理工大学 | 考虑直流母线电压跌落情况下的ipmsm弱磁控制方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 华新强等: "基于双梯度下降法的内置式永磁同步电动机精确转矩控制", 《微特电机》 * |
| 李珂等: "基于梯度下降法的永磁同步电机单电流弱磁优化控制", 《电工技术学报》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111585492A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-25 | 同济大学 | 永磁同步电机最大转矩电流比控制方法、系统、介质及装置 |
| CN111585492B (zh) * | 2020-04-20 | 2022-02-11 | 同济大学 | 永磁同步电机最大转矩电流比控制方法、系统、介质及装置 |
| CN113346813A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-03 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 最大转矩电流比控制方法、装置、终端设备及存储介质 |
| CN113346813B (zh) * | 2021-06-11 | 2022-05-27 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 最大转矩电流比控制方法、装置、终端设备及存储介质 |
| CN114157191A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-08 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 基于在线梯度下降法的永磁同步电机最优效率控制方法 |
| CN114977930A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-08-30 | 佛山仙湖实验室 | 一种永磁同步电机矢量控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111355411B (zh) | 2022-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111355411B (zh) | 永磁同步电机的控制方法、装置、存储介质及终端 | |
| Dianov et al. | Review and classification of MTPA control algorithms for synchronous motors | |
| Ren et al. | Direct torque control of permanent-magnet synchronous machine drives with a simple duty ratio regulator | |
| Lu et al. | A review of flux-weakening control in permanent magnet synchronous machines | |
| CN107592047B (zh) | 一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法 | |
| CN111600523A (zh) | 一种永磁同步电机的模型预测电流控制方法 | |
| CN110112975B (zh) | 一种电机参数在线辨识方法及系统 | |
| Zhang et al. | MTPA control of sensorless IPMSM drive system based on virtual and actual high-frequency signal injection | |
| CN113037170A (zh) | 电机控制方法、装置及终端设备 | |
| CN110165960B (zh) | 偏差角度估计方法、系统、计算机装置及介质 | |
| CN114938173A (zh) | 永磁同步电机效率优化控制方法及装置 | |
| Chatterjee | A simple leakage inductance identification technique for three-phase induction machines under variable flux condition | |
| Çavuş et al. | MPC-based flux weakening control for induction motor drive with DTC for electric vehicles | |
| WO2022120772A1 (zh) | 永磁同步电机的磁场定向校正方法、装置、设备及介质 | |
| CN113691182A (zh) | 永磁同步电机的电阻辨识方法、系统、介质及终端 | |
| CN113364380A (zh) | 一种电机参数确定方法及装置 | |
| CN117277878A (zh) | 一种基于相角补偿的电机带载启动控制方法 | |
| CN111585492B (zh) | 永磁同步电机最大转矩电流比控制方法、系统、介质及装置 | |
| Zhang et al. | Sensorless Control of Synchronous Reluctance Motor over Full Speed Range | |
| Zhang et al. | Torque ripple suppression for permanent-magnet synchronous motor based on enhanced LADRC strategy | |
| CN114977955A (zh) | 一种永磁同步电机的全域控制方法、装置及永磁同步电机 | |
| CN114070154A (zh) | 电机控制方法、芯片以及电机控制系统 | |
| CN113285649A (zh) | 一种永磁同步电机的控制方法、装置以及电子设备 | |
| CN109361334B (zh) | 电感参数的确定方法、装置、存储介质及同步磁阻电机 | |
| CN112187129A (zh) | 电机控制方法、装置、设备及存储介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210113 Address after: 200092 Siping Road 1239, Shanghai, Yangpu District Applicant after: TONGJI University Applicant after: SHANXI JINSHAN MAGNETIC MATERIALS Co.,Ltd. Applicant after: China University of Mining and Technology Address before: 200092 Siping Road 1239, Shanghai, Yangpu District Applicant before: TONGJI University |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220712 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |