CN111555687B - 一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法及装置 - Google Patents

一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法及装置 Download PDF

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CN111555687B CN202010319703.6A CN202010319703A CN111555687B CN 111555687 B CN111555687 B CN 111555687B CN 202010319703 A CN202010319703 A CN 202010319703A CN 111555687 B CN111555687 B CN 111555687B
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Abstract

本发明公开了一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法及装置，所述方法包括：采集电机定子三相电流后进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下的d轴电流与q轴电流；将电流环耦合项作为外部因素，构建永磁同步电机电流环标称模型；通过惯性环节实时辨识电流环的耦合项，设计对应的前馈通路进行补偿，并将辨识得到的耦合项设在电流控制器的输出端以进行电压补偿；将进行电压补偿后的系统α轴电压、β轴电压以及直流母线电压输入至空间矢量脉宽调制单元，根据运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管完成解耦控制。本发明能够降低电机参数对解耦效果的影响，提高解耦效率的同时也能够适用于更多工况复杂的场合。

Description

一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及永磁同步电机技术领域，具体涉及一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法及装置。
背景技术
永磁同步电机由于具有高效率、高功率密度等优点而被广泛应用于各种场合，在高性能应用场合一般会要求永磁同步电机拥有较为快速的电磁转矩响应，以保证整个系统的高性能。目前常用的解耦方法为利用内模原理进行前馈解耦，根据电机实际的各项参数，利用内模原理进行前馈解耦，即通过电流反馈值建立电压补偿项，使电压补偿项与电机电压耦合项正好抵消，实现电流环的解耦控制，以达到较好的控制效果。
但是，在对现有技术的研究与实践的过程中，本发明的发明人发现，利用内模原理进行前馈解耦存在一些缺陷，不仅需要精确的电机电阻、电感、磁链等参数才能达到较好的解耦效果；并且在复杂的工况下，电机运行过程中存在参数变化、突加负载等干扰问题，在电感参数不匹配时该控制策略不能实现电流环完全解耦控制，即解耦项不能完全抵消永磁同步电机内部的耦合作用，从而影响系统的解耦效果和动态响应，导致解耦果和电机控制性能下降。因此，亟需一种能够克服上述缺陷的永磁同步电机交直轴解耦控制方法。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法及装置，仅需要永磁同步电机电阻以及电感的估计值即可永磁同步电机交直轴解耦控制，不需要测量永磁体磁链以及电机转速等信息，降低电机参数对解耦效果的影响，适用于更多工况复杂的场合。
为解决上述问题，本发明的一个实施例提供一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法，至少包括如下步骤：
采集永磁同步电机定子三相电流后进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；
将电流环耦合项作为外部因素，构建永磁同步电机电流环标称模型；
根据反馈的所述d轴电流、q轴电流、以及其对应的控制信号，通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项；
根据辨识得到的电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，设计对应的d轴前馈通路和q轴前馈通路，并将辨识得到的电流环耦合项设在电流控制器的输出端以进行电压补偿；
推导进行电压补偿后的系统，并设计对应的电流控制器；
将进行电压补偿后的系统对应的总控制信号进行静止坐标转换，得到两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压，将所述α轴电压、β轴电压以及直流母线电压输入至空间矢量脉宽调制单元，并根据运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管，完成解耦控制。
进一步地，所述同步旋转坐标转换，具体为：根据同步旋转坐标转换公式将所述永磁同步电机定子三相电流进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；
其中，所述同步旋转坐标转换公式，具体为：
Figure BDA0002460643710000021
式中，ia、ib、ic分别为永磁同步电机定子三相电流，id和iq分别为d轴、q轴电流，θ为永磁同步电机转子电角度。
进一步地，所述永磁同步电机电流环标称模型，具体为：
Figure BDA0002460643710000031
其中，Id(s)、Iq(s)分别为d轴电流、q轴电流的拉普拉斯形式，Ud(s)和Uq(s)为d轴输入电压和q轴输入电压，ωe是电机转子电角速度，Ld和Lq分别是定子绕组d轴、q轴的等效电感，R是定子绕组电阻，ψf是永磁体磁链。
进一步地，所述通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，具体为：
设计如第一公式所示的结构实时辨别电流环的d轴耦合项；
设计如第二公式所示的结构实时辨别电流环的q轴耦合项；
其中，所述第一公式具体为：
Figure BDA0002460643710000032
式中，
Figure BDA0002460643710000033
为实时辨识的电流环d轴耦合项，Id(s)为d轴电流的拉普拉斯形式，
Figure BDA0002460643710000034
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure BDA0002460643710000035
为定子绕组d轴的等效电感的实际电感值；Ud(s)为d轴输入电压；
Figure BDA0002460643710000036
为惯性环节系数，b为截止频率；
所述第二公式具体为：
Figure BDA0002460643710000037
式中，
Figure BDA0002460643710000038
为实时辨识的电流环q轴耦合项，Iq(s)为q轴电流的拉普拉斯形式，
Figure BDA0002460643710000039
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure BDA00024606437100000310
为定子绕组q轴的等效电感的实际电感值；Uq(s)为d轴输入电压；
Figure BDA00024606437100000311
为惯性环节系数，b为截止频率。
进一步地，所述d轴前馈通路，具体为：
Figure BDA00024606437100000312
式中，U1(s)为d轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure BDA00024606437100000313
为实时辨识的电流环d轴耦合项；
所述q轴前馈通路，具体为：
Figure BDA0002460643710000041
式中，U2(s)为q轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure BDA0002460643710000042
为实时辨识的电流环q轴耦合项。
进一步地，所述电流控制器，具体为：
Figure BDA0002460643710000043
其中，Id(s)和Iq(s)分别为d轴电流、q轴电流的拉普拉斯形式，U1(s)和U2(s)为d轴、q轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure BDA0002460643710000044
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure BDA0002460643710000045
和
Figure BDA0002460643710000046
分别是定子绕组d轴、q轴的等效电感的实际电感值。
本发明的一个实施例还提供了一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制装置，包括：
电流采集模块，用于采集永磁同步电机定子三相电流后进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；
电流环标称模型模块，用于将电流环耦合项作为外部因素，构建永磁同步电机电流环标称模型；
电流环耦合项模块，用于根据反馈的所述d轴电流、q轴电流、以及其对应的控制信号，通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项；
电压补偿模块，用于根据辨识得到的电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，设计对应的d轴前馈通路和q轴前馈通路，并将辨识得到的电流环耦合项设在电流控制器的输出端以进行电压补偿；
电流控制器模块，用于推导进行电压补偿后的系统，并设计对应的电流控制器；
解耦控制模块，用于将进行电压补偿后的系统对应的总控制信号进行静止坐标转换，得到两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压，将所述α轴电压、β轴电压以及直流母线电压输入至空间矢量脉宽调制单元，并根据运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管，完成解耦控制。
本发明的一个实施例提供了一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法。
本发明的一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法及装置，所述方法包括：采集永磁同步电机定子三相电流后进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；将电流环耦合项作为外部因素，构建永磁同步电机电流环标称模型；根据反馈的所述d轴电流、q轴电流、以及其对应的控制信号，通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项；根据辨识得到的电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，设计对应的d轴前馈通路和q轴前馈通路，并将辨识得到的电流环耦合项设在电流控制器的输出端以进行电压补偿；推导进行电压补偿后的系统，并设计对应的电流控制器；将进行电压补偿后的系统对应的总控制信号进行静止坐标转换，得到两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压，将所述α轴电压、β轴电压以及直流母线电压输入至空间矢量脉宽调制单元，并根据运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管，完成解耦控制。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法及装置，仅需要永磁同步电机电阻以及电感的估计值，减少对永磁同步电机进行交直轴解耦所需的参数信息；降低对永磁同步电机进行交直轴解耦所需参数精确度的依赖性；在提高解耦效率的同时降低电机参数对解耦效果的影响，以适用于更多工况复杂的场合；并且本发明仅需要一个惯性环节，步骤简单，易于实现，降低了对永磁同步电机进行交直轴解耦的实现难度。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法的流程示意图；
图2为本发明第一实施例提供的另一种永磁同步电机交直轴解耦控制方法的流程示意图；
图3为本发明第一实施例提供的包括永磁同步电机在内的解耦项辨识、补偿的传递函数框图的示意图；
图4为本发明第一实施例提供的电机的d轴电流的仿真波形图；
图5为本发明第一实施例提供的电机的q轴电流的仿真波形图；
图6为本发明第二实施例提供的一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制装置的结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
首先介绍本发明可以提供的应用场景，如对永磁同步电机交直轴解耦控制。
本发明第一实施例：
请参阅图1-5。
如图1所示，本实施例提供了一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法，至少包括如下步骤：
S1、采集永磁同步电机定子三相电流后进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流。
在优选的实施例中，对于步骤S1，所述同步旋转坐标转换，具体为：根据同步旋转坐标转换公式将所述永磁同步电机定子三相电流进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；
其中，所述同步旋转坐标转换公式，具体为：
Figure BDA0002460643710000071
式中，ia、ib、ic分别为永磁同步电机定子三相电流，id和iq分别为d轴、q轴电流，θ为永磁同步电机转子电角度。
S2、将电流环耦合项作为外部因素，构建永磁同步电机电流环标称模型。
在优选的实施例中，对于步骤S2，所述永磁同步电机电流环标称模型，具体为：
Figure BDA0002460643710000072
其中，Id(s)、Iq(s)分别为d轴电流、q轴电流的拉普拉斯形式，Ud(s)和Uq(s)为d轴输入电压和q轴输入电压，ωe是电机转子电角速度，Ld和Lq分别是定子绕组d轴、q轴的等效电感，R是定子绕组电阻，ψf是永磁体磁链。
将耦合项ωeLqIq(s)以及-ωeLdId(s)-ωeψf看作外部因素，取电机的电阻、电感实际值分别为
Figure BDA0002460643710000073
得到除耦合项以外的电流环名义模型，则由电压到电流的d轴和q轴传递函数分别如式(3)和式(4)所示：
Figure BDA0002460643710000074
Figure BDA0002460643710000081
S3、根据反馈的所述d轴电流、q轴电流、以及其对应的控制信号，通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项。
具体的，对于步骤S3，根据反馈电流id、iq以及控制信号ud、uq，使用如式(5)所示惯性环节：
Figure BDA0002460643710000082
其中，b为截止频率。
设计如式(6)所示结构实时辨识电流环d轴耦合项：
Figure BDA0002460643710000083
式中，
Figure BDA0002460643710000084
为实时辨识的电流环d轴耦合项，Id(s)为d轴电流的拉普拉斯形式，
Figure BDA0002460643710000085
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure BDA0002460643710000086
为定子绕组d轴的等效电感的实际电感值；Ud(s)为d轴输入电压。
设计如式(7)所示结构实时辨识电流环q轴耦合项：
Figure BDA0002460643710000087
式中，
Figure BDA0002460643710000088
为实时辨识的电流环q轴耦合项，Iq(s)为q轴电流的拉普拉斯形式，
Figure BDA0002460643710000089
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure BDA00024606437100000810
为定子绕组q轴的等效电感的实际电感值；Uq(s)为d轴输入电压,。
S4、根据辨识得到的电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，设计对应的d轴前馈通路和q轴前馈通路，并将辨识得到的电流环耦合项设在电流控制器的输出端以进行电压补偿。
在优选的实施例中，对于步骤S4，设计如式(8)所示d轴前馈通路以及如式(9)所示q轴前馈通路，将辨识出的耦合项在控制器输出端进行补偿；
Figure BDA00024606437100000811
式中，U1(s)为d轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure BDA00024606437100000812
为实时辨识的电流环d轴耦合项；
Figure BDA0002460643710000091
式中，U2(s)为q轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure BDA0002460643710000092
为实时辨识的电流环q轴耦合项。
S5、推导进行电压补偿后的系统，并设计对应的电流控制器。
在优选的实施例中，所述电流控制器，具体为：
Figure BDA0002460643710000093
其中，Id(s)和Iq(s)分别为d轴电流、q轴电流的拉普拉斯形式，U1(s)和U2(s)为d轴、q轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure BDA0002460643710000094
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure BDA0002460643710000095
和
Figure BDA0002460643710000096
分别是定子绕组d轴、q轴的等效电感的实际电感值。
S6、将进行电压补偿后的系统对应的总控制信号进行静止坐标转换，得到两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压，将所述α轴电压、β轴电压以及直流母线电压输入至空间矢量脉宽调制单元，并根据运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管，完成解耦控制。
具体的，对于步骤S6，将S4步骤中所得的总的控制信号ud、uq经dq/αβ变换得两相静止坐标系下α轴电压uα和β轴电压uβ，将uα和uβ及直流母线电压Udc输入到空间矢量脉宽调制单元(SVPWM)，运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器功率管。由于三相逆变器输出的电压是补偿过后的电压，该电压由两部分组成：控制电压和辨识出的补偿电压。其中后一部分用来抵消电机内部交直轴相互影响的耦合电压，从而达到解耦的目的；并且前一部分电压控制已经解耦的系统使其具有良好的电流响应。
需要说明的是，对于步骤S3中的公式(6)，具体的设计步骤如下：
S31、由式(2)中第一个式子可得，电流环d轴耦合项为：
ωeLqIq(s)＝Id(s)(Lds+R)-Ud(s) (11)
S32、由于微分项不可直接获得，故使用式(5)惯性环节估计微分项，可得电流环d轴耦合项的辨识值为：
Figure BDA0002460643710000101
S33、又由于电阻电感值无法精确获得，带入电阻、电感的实际值即可得式(6)所示辨识方法。
需要说明的是，对于所述步骤S5中补偿后的系统推导过程，具体包括以下步骤(在此以d轴为例，q轴与d轴类似，在此不再赘述)：
S51、将所述步骤S3中式(6)带入所述步骤S4中式(8)可得：
Figure BDA0002460643710000102
S52、将所述步骤S2中式(2)的第一个式子带入式(13)可得：
Figure BDA0002460643710000103
令
Figure BDA0002460643710000104
则有：
Figure BDA0002460643710000105
S53、将式(15)带入所述步骤S2中式(2)的第一个式子可得：
Figure BDA0002460643710000106
S54、在截止频率b以下时，Q(s)的幅值为1，则式(16)可以化简为：
Figure BDA0002460643710000111
由此可得补偿后的系统如所述步骤S5中式(10)所示。
如图2所示，本实施例还提供了永磁同步电机交直轴解耦控制方法控制框图。与现有技术相比，仅需要永磁同步电机电阻以及电感的估计值，并不需要永磁体磁链以及电机转速等信息，降低了电机参数对解耦效果的影响，使得该方法适用于更多工况复杂的场合；并且本方法步骤更为简洁，易于实现，实用性更高。
如图3所示，本实施例提供了与一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法相对应的，包括永磁同步电机在内的解耦项辨识、补偿的传递函数框图，进一步说明本实施例提供的方法结构简答，对工程人员来说也容易搭建。
如图4-5所示，在实施了本发明提供的一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法后，由电机d轴和q轴的仿真波形图可得知，本发明使得电机d轴和q轴电流的超调量减小，恢复时间变短，证明了本发明提供的方法在提高解耦效率的同时，能够保证很好的解耦效果。
本实施例提供了一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法，将电流环耦合项看作外部因素，通过惯性环节实时辨识耦合项，并通过前馈通路进行补偿，本发明仅需要永磁同步电机电阻以及电感的估计值，并不需要永磁体磁链以及电机转速等信息，减少对永磁同步电机进行交直轴解耦所需的参数信息，并且降低了对永磁同步电机进行交直轴解耦所需参数精确度的依赖性；在提高解耦效率的同时降低电机参数对解耦效果的影响，使得解耦项能完全抵消永磁同步电机内部的耦合作用，提高了系统的解耦效果以及动态响应性能，能够适用于更多工况复杂的场合；并且解耦过程中仅需要一个惯性环节，步骤简单，易于实现，降低了对永磁同步电机进行交直轴解耦的实现难度。
本发明第二实施例：
请参阅图6。
如图6所示，本实施例提供了一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制装置，包括：
电流采集模块100，用于采集永磁同步电机定子三相电流后进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；
电流环标称模型模块200，用于将电流环耦合项作为外部因素，构建永磁同步电机电流环标称模型；
电流环耦合项模块300，用于根据反馈的所述d轴电流、q轴电流、以及其对应的控制信号，通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项；
电压补偿模块400，用于根据辨识得到的电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，设计对应的d轴前馈通路和q轴前馈通路，并将辨识得到的电流环耦合项设在电流控制器的输出端以进行电压补偿；
电流控制器模块500，用于推导进行电压补偿后的系统，并设计对应的电流控制器；
解耦控制模块600，用于将进行电压补偿后的系统对应的总控制信号进行静止坐标转换，得到两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压，将所述α轴电压、β轴电压以及直流母线电压输入至空间矢量脉宽调制单元，并根据运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管，完成解耦控制。
本实施例提供了一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制装置，包括：电流采集模块、电流环标称模型模块、电流环耦合项模块、电压补偿模块、电流控制器模块和解耦控制模块，将电流环耦合项看作外部因素，通过惯性环节实时辨识耦合项，并通过前馈通路进行补偿；仅需要永磁同步电机电阻以及电感的估计值，就能实现解耦项能完全抵消永磁同步电机内部的耦合作用，完成对永磁同步电机交直轴解耦控制，降低电机参数对解耦效果的影响，能够适用于更多工况复杂的场合，并且解耦过程总仅需要一个惯性环节，步骤简单，易于实现，降低了对永磁同步电机进行交直轴解耦的实现难度。
本发明的一个实施例提供了一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法。
本发明的一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述模块的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

Claims (8)

1.一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
采集永磁同步电机定子三相电流后进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；
将电流环耦合项作为外部因素，构建永磁同步电机电流环标称模型；
根据反馈的所述d轴电流、q轴电流、以及其对应的控制信号，通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项；其中，所述通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，具体为：
设计如第一公式所示的结构实时辨别电流环的d轴耦合项；
设计如第二公式所示的结构实时辨别电流环的q轴耦合项；
其中，所述第一公式具体为：
Figure FDA0003069465090000011
式中，
Figure FDA0003069465090000012
为实时辨识的电流环d轴耦合项，Id(s) 为d轴电流的拉普拉斯形式，
Figure FDA0003069465090000013
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure FDA0003069465090000014
为定子绕组d轴的等效电感的实际电感值；Ud(s) 为d轴输入电压；
Figure FDA0003069465090000015
为惯性环节系数，b为截止频率；
所述第二公式具体为：
Figure FDA0003069465090000016
式中，
Figure FDA0003069465090000017
为实时辨识的电流环q轴耦合项，Iq(s)为q轴电流的拉普拉斯形式，
Figure FDA0003069465090000021
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure FDA0003069465090000022
为定子绕组q轴的等效电感的实际电感值；Uq(s)为d轴输入电压；
Figure FDA0003069465090000023
为惯性环节系数，b为截止频率；
根据辨识得到的电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，设计对应的d轴前馈通路和q轴前馈通路，并将辨识得到的电流环耦合项设在电流控制器的输出端以进行电压补偿；
推导进行电压补偿后的系统，并设计对应的电流控制器；
将进行电压补偿后的系统对应的总控制信号进行静止坐标转换，得到两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压，将所述α轴电压、β轴电压以及直流母线电压输入至空间矢量脉宽调制单元，并根据运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管，完成解耦控制。
2.根据权利要求1所述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法，其特征在于，所述同步旋转坐标转换，具体为：根据同步旋转坐标转换公式将所述永磁同步电机定子三相电流进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；
其中，所述同步旋转坐标转换公式，具体为：
Figure FDA0003069465090000024
式中，ia、ib、ic分别为永磁同步电机定子三相电流，id和iq分别为d轴、q轴电流，θ为永磁同步电机转子电角度。
3.根据权利要求1所述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法，其特征在于，所述永磁同步电机电流环标称模型，具体为：
Figure FDA0003069465090000031
其中，Id(s)、Iq(s)分别为d轴电流、q轴电流的拉普拉斯形式，Ud(s)和Uq(s)为d轴输入电压和q轴输入电压，ωe是电机转子电角速度，Ld和Lq分别是定子绕组d轴、q轴的等效电感，R是定子绕组电阻，ψf是永磁体磁链。
4.根据权利要求1所述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法，其特征在于，所述d轴前馈通路，具体为：
Figure FDA0003069465090000032
式中，U1(s)为d轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure FDA0003069465090000033
为实时辨识的电流环d轴耦合项；
所述q轴前馈通路，具体为：
Figure FDA0003069465090000034
式中，U2(s)为q轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure FDA0003069465090000035
为实时辨识的电流环q轴耦合项。
5.根据权利要求1所述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法，其特征在于，所述电流控制器，具体为：
Figure FDA0003069465090000041
其中，Id(s)和Iq(s)分别为d轴电流、q轴电流的拉普拉斯形式，U1(s)和U2(s)为d轴、q轴控制器输出的拉普拉斯形式，
Figure FDA0003069465090000042
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure FDA0003069465090000043
和
Figure FDA0003069465090000044
分别是定子绕组d轴、q轴的等效电感的实际电感值。
6.一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制装置，其特征在于，包括：
电流采集模块，用于采集永磁同步电机定子三相电流后进行同步旋转坐标转换，得到永磁同步电机在同步旋转坐标体系下对应的d轴电流与q轴电流；
电流环标称模型模块，用于将电流环耦合项作为外部因素，构建永磁同步电机电流环标称模型；
电流环耦合项模块，用于根据反馈的所述d轴电流、q轴电流、以及其对应的控制信号，通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项；其中，所述通过惯性环节实时辨识电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，具体为：
设计如第一公式所示的结构实时辨别电流环的d轴耦合项；
设计如第二公式所示的结构实时辨别电流环的q轴耦合项；
其中，所述第一公式具体为：
Figure FDA0003069465090000051
式中，
Figure FDA0003069465090000052
为实时辨识的电流环d轴耦合项，Id(s) 为d轴电流的拉普拉斯形式，
Figure FDA0003069465090000053
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure FDA0003069465090000054
为定子绕组d轴的等效电感的实际电感值；Ud(s) 为d轴输入电压；
Figure FDA0003069465090000055
为惯性环节系数，b为截止频率；
所述第二公式具体为：
Figure FDA0003069465090000056
式中，
Figure FDA0003069465090000057
为实时辨识的电流环q轴耦合项，Iq(s)为q轴电流的拉普拉斯形式，
Figure FDA0003069465090000058
为定子绕组电阻的实际电阻值，
Figure FDA0003069465090000059
为定子绕组q轴的等效电感的实际电感值；Uq(s)为d轴输入电压；
Figure FDA00030694650900000510
为惯性环节系数，b为截止频率；
电压补偿模块，用于根据辨识得到的电流环的d轴耦合项和q轴耦合项，设计对应的d轴前馈通路和q轴前馈通路，并将辨识得到的电流环耦合项设在电流控制器的输出端以进行电压补偿；
电流控制器模块，用于推导进行电压补偿后的系统，并设计对应的电流控制器；
解耦控制模块，用于将进行电压补偿后的系统对应的总控制信号进行静止坐标转换，得到两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压，将所述α轴电压、β轴电压以及直流母线电压输入至空间矢量脉宽调制单元，并根据运算输出的六路脉冲调制信号驱动三相逆变器的功率管，完成解耦控制。
7.一种用于永磁同步电机交直轴解耦的控制终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的用于永磁同步电机交直轴解耦的控制方法。
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