CN112187129A - 电机控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

电机控制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN112187129A CN202011374983.7A CN202011374983A CN112187129A CN 112187129 A CN112187129 A CN 112187129A CN 202011374983 A CN202011374983 A CN 202011374983A CN 112187129 A CN112187129 A CN 112187129A
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Abstract

本申请提供一种电机控制方法、装置、设备及存储介质,属于电机自动控制技术领域。该方法包括:分别获取电机的输出参数;根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间;根据D轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压;根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间;根据Q轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压;根据D轴限幅后的输出电压以及Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制。本申请可以提高控制系统的运行效率以及稳定性。

Description

电机控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及电机自动控制技术领域,具体而言,涉及一种电机控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
对永磁同步电机矢量的控制,通常包括转速控制环、电流控制环和PWM(Pulsewidth modulation,脉冲宽度调制)控制算法三个部分,其中,电流控制环的作用在于加快系统的动态调节过程,使得电机定子电流更好的接近给定的电流矢量。
目前,在进行电流控制环的控制过程中,通常是对比例积分控制器的控制输出值分别采用固定公式,例如:以直流母线电压的
Figure 11880DEST_PATH_IMAGE001
倍作为上下限进行限幅处理,然后采用抗积分饱和算法,使比例积分调节器出现饱和时退出饱和区。
然而,由于D、Q轴电压合成的矢量电压能达到的最大值为直流母线电压的
Figure 740801DEST_PATH_IMAGE002
倍,这会导致D、Q轴电压限制范围过大,从而使得电压矢量超过逆变器所能承受的极限,进一步就会降低控制系统的运行效率以及稳定性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电机控制方法、装置、设备及存储介质,可以提高控制系统的运行效率以及稳定性。
本申请的实施例是这样实现的:
本申请实施例的一方面,提供一种电机控制方法,包括:
分别获取电机的输出参数,输出参数包括:D轴的输出电流、Q轴的输出电流以及电机电感,电机电感包括:D轴的电感以及Q轴的电感;
根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间;
根据D轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压;
根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间;
根据Q轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压;
根据D轴限幅后的输出电压以及Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制。
可选地,根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间,包括:
根据D轴的输出电流以及电机电感,确定电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的第一交点处的电压极限椭圆对应的D轴电压分量;
根据D轴电压分量,得到D轴的输出电压的限幅区间。
可选地,根据D轴的输出电流以及电机电感,确定电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的第一交点处的电压极限椭圆对应的D轴电压分量,包括:
以D轴的输出电流以及电机电感作为参数,使用包含最大转矩电压比控制曲线以及电流极限圆的函数,确定第一交点的电角速度,并根据第一交点的电角速度得到D轴电压分量。
可选地,根据D轴电压分量,得到D轴的输出电压的限幅区间,包括:
将D轴电压分量的绝对值作为D轴的输出电压的限幅区间的上限值;
将D轴电压分量的负值作为D轴的输出电压的限幅区间的下限值。
可选地,根据Q轴的输出参数,确定Q轴的输出电压的限幅区间,包括:
根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定同步电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点处的电压极限椭圆对应的Q轴电压分量;
根据Q轴电压分量,得到Q轴的输出电压的限幅区间。
可选地,根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定同步电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点处的电压极限椭圆对应的Q轴电压分量,包括:
以Q轴的输出电流以及电机电感作为参数,使用包含最大转矩电流比控制曲线以及电流极限圆的函数,确定第二交点的电角速度,并根据第二交点的电角速度得到Q轴电压分量。
可选地,根据Q轴电压分量,得到Q轴的输出电压的限幅区间,包括:
将Q轴电压分量的绝对值作为Q轴的输出电压的限幅区间的上限值;
将Q轴电压分量的负值作为Q轴的输出电压的限幅区间的下限值。
本申请实施例的另一方面,提供一种电机控制装置,包括:获取模块、第一确定模块、第二确定模块、控制模块;
获取模块,用于分别获取电机的输出参数,输出参数包括:D轴的输出电流、Q轴的输出电流以及电机电感,电机电感包括:D轴的电感以及Q轴的电感;
第一确定模块,用于根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间;根据D轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压;
第二确定模块,用于根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间;根据Q轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压;
控制模块,用于根据D轴限幅后的输出电压以及Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制。
可选地,第一确定模块,具体用于根据D轴的输出电流以及电机电感,确定电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的第一交点处的电压极限椭圆对应的D轴电压分量;根据D轴电压分量,得到D轴的输出电压的限幅区间。
可选地,第一确定模块,具体用于以D轴的输出电流以及电机电感作为参数,使用包含最大转矩电压比控制曲线以及电流极限圆的函数,确定第一交点的电角速度,并根据第一交点的电角速度得到D轴电压分量。
可选地,第一确定模块,具体用于将D轴电压分量的绝对值作为D轴的输出电压的限幅区间的上限值;将D轴电压分量的负值作为D轴的输出电压的限幅区间的下限值。
可选地,第二确定模块,具体用于根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定同步电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点处的电压极限椭圆对应的Q轴电压分量;根据Q轴电压分量,得到Q轴的输出电压的限幅区间。
可选地,第二确定模块,具体用于以Q轴的输出电流以及电机电感作为参数,使用包含最大转矩电流比控制曲线以及电流极限圆的函数,确定第二交点的电角速度,并根据第二交点的电角速度得到Q轴电压分量。
可选地,第二确定模块,具体用于将Q轴电压分量的绝对值作为Q轴的输出电压的限幅区间的上限值;将Q轴电压分量的负值作为Q轴的输出电压的限幅区间的下限值。
本申请实施例的另一方面,提供一种计算机设备,包括:存储器、处理器,存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时,实现上述电机控制方法的步骤。
本申请实施例的另一方面,提供一种存储介质,存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现上述电机控制方法的步骤。
本申请实施例的有益效果包括:
本申请实施例提供的电机控制方法、装置、设备及存储介质中,可以通过分别获取电机的输出参数,根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间;根据D轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压;根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间;根据Q轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压;根据D轴限幅后的输出电压以及Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制,其中,分别根据D轴的输出电流和Q轴的输出电流以及电机电感确定的限幅区间,可以使得到的限幅区间范围更加准确,进而可以基于更加准确的区间范围提高控制系统的运行效率以及稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图一;
图2为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图二;
图3为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图三;
图4为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图四;
图5为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图五;
图6为本申请实施例提供的电机控制方法的运行原理图;
图7为本申请实施例提供的电机控制装置的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面通过具体的实施例来解释本申请实施例中提供的电机控制方法的具体实施过程。
图1为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图一,请参照图1,该方法包括:
S110:分别获取电机的输出参数。
其中,输出参数包括:D轴的输出电流、Q轴的输出电流以及电机电感,电机电感包括:D轴的电感以及Q轴的电感。
可选地,电机可以是永磁同步电机,电机的输出参数为电机运行时的已知量,其中,电机电感可以是电机固有的电感的大小,输出电流可以是电机运行时输出的电流,可以通过电流表或者其他电流测量器件测量得到。
其中,D轴的输出电流为:
Figure 819616DEST_PATH_IMAGE003
;Q轴的输出电流为:
Figure 379910DEST_PATH_IMAGE004
Figure 151557DEST_PATH_IMAGE005
为电流矢量,
Figure 102195DEST_PATH_IMAGE006
为转矩角。
可选地,永磁同步电机包括D轴和Q轴,其中,D轴为电机的直轴,Q轴为电机的交轴,直轴和交轴是电机转子上建立的坐标系中的坐标轴,并非实际存在的轴。
S120:根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间。
可选地,获得电机的输出参数后,可以采用预设的相关算法,例如:弱磁算法,根据D轴的输出电流以及电机电感进行限幅区间的计算,获取得到D轴的输出电压的限幅区间。
S130:根据D轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压。
可选地,获取D轴的输出电压的限幅区间后,可以根据D轴的输出电压的限幅区间对D轴的输出电压进行限幅处理,将大于最大限幅值的电压限制为等于最大限幅值的电压;将小于最小限幅值的电压限制为等于最小限幅值的电压,然后得到D轴限幅后的输出电压。
S140:根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间。
可选地,与S120相类似,获得电机的输出参数后,可以采用预设的相关算法,例如:弱磁算法,根据Q轴的输出电流以及电机电感进行限幅区间的计算,获取得到Q轴的输出电压的限幅区间。
S150:根据Q轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压。
可选地,与S130相类似,获取Q轴的输出电压的限幅区间后,可以根据Q轴的输出电压的限幅区间对Q轴的输出电压进行限幅处理,将大于最大限幅值的电压限制为等于最大限幅值的电压;将小于最小限幅值的电压限制为等于最小限幅值的电压,然后得到Q轴限幅后的输出电压。
S160:根据D轴限幅后的输出电压以及Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制。
可选地,上述S120-S130、S140-S150为并列执行的两个分支,二者的执行顺序不分先后,在此不作限制,当分别获取D轴限幅后的输出电压以及Q轴限幅后的输出电压后,可以根据相关的控制方法对电机进行控制。
可选地,对电机进行控制的具体控制方法如下:
对D轴限幅后的输出电压进行D轴解耦控制输出的补偿,得到补偿后的输出电压,然后对补偿后的输出电压进行函数处理,得到D轴的控制输出值,其中,解耦控制输出的补偿可以是根据D轴输出电流进行的解耦控制后得到补偿参数,并根据补偿参数进行补偿;函数处理可以是根据需求的输出进行设置的,可以将补偿后的输出电压转换为需求的输出控制电信号等,在此不作限制。
相应地,对Q轴限幅后的输出电压进行Q轴解耦控制输出的补偿,得到补偿后的输出电压,然后对补偿后的输出电压进行函数处理,得到Q轴的控制输出值,其中,解耦控制输出的补偿可以是根据Q轴输出电流进行的解耦控制后得到补偿参数,并根据补偿参数进行补偿;函数处理可以是根据需求的输出进行设置的,可以将补偿后的输出电压转换为需求的输出控制电信号等,在此不作限制。
本申请实施例提供的电机控制方法中,可以通过分别获取电机的输出参数,根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间;根据D轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压;根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间;根据Q轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压;根据D轴限幅后的输出电压以及Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制,其中,分别根据D轴的输出电流和Q轴的输出电流以及电机电感确定的限幅区间,可以使得到的限幅区间范围更加准确,进而可以基于更加准确的区间范围提高控制系统的运行效率以及稳定性。
下面通过具体的实施例来解释本申请实施例中提供的另一电机控制方法的具体实施过程。
图2为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图二,请参照图2,根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间,包括:
S210:根据D轴的输出电流以及电机电感,确定电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的第一交点处的电压极限椭圆对应的D轴电压分量。
可选地,电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆可以分别是电机控制计算过程中使用的函数公式,第一交点为电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的图像中实际相交的点,可以根据在第一交点处的电压极限椭圆确定对应D轴的电压分量。
S220:根据D轴电压分量,得到D轴的输出电压的限幅区间。
可选地,得到上述D轴的电压分量后,可以根据该电压分量的大小、正负确定D轴的输出电压的限幅区间。
可选地,根据D轴的输出电流以及电机电感,确定与电流极限圆的第一交点处的电压极限椭圆对应的D轴电压分量,包括:
以D轴的输出电流以及电机电感作为参数,使用包含最大转矩电压比控制曲线以及电流极限圆的函数,确定第一交点的电角速度,并根据第一交点的电角速度得到D轴电压分量。
下面通过具体的计算公式来解释上述获取D轴的电压分量的具体过程:
假设上述电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的第一交点的交点坐标为:B
Figure 47018DEST_PATH_IMAGE007
,然后进行对电机的最大转矩电压比控制曲线的求解。
确定电磁转矩为:
Figure 399502DEST_PATH_IMAGE008
(公式1);
其中Te为电磁转矩,Pn为电机的极对数,i d 为D轴的输出电流(也即是定子电流的D轴分量),i q 为Q轴的输出电流(也即是定子电流的Q轴分量),L d 为D轴的电机电感,L q 为Q轴的电机电感,
Figure 342050DEST_PATH_IMAGE009
为电机的永磁体磁链。
确定电压方程为:
Figure 779984DEST_PATH_IMAGE010
(公式2);
其中,U d 为定子电压的D轴分量,U q 为定子电压的Q轴分量,w e 为第一交点B的电角度。
确定电压矢量为:
Figure 262918DEST_PATH_IMAGE011
(公式3);
Figure 735488DEST_PATH_IMAGE012
(公式4);
其中,U s 为电压矢量。
电机的最大转矩电压比控制曲线的轨迹为各转速下的电压限制椭圆与恒转矩曲线的切点集合。据切点的定义,该点的电压梯度与恒转矩方向垂直。
电压梯度可以表示为:
Figure 848937DEST_PATH_IMAGE013
(公式5);
恒转矩曲线可以表示为:
Figure 358458DEST_PATH_IMAGE014
(公式6);
也即是说:
Figure 582766DEST_PATH_IMAGE015
(公式7);
其中,
Figure 644262DEST_PATH_IMAGE016
为电压梯度,
Figure 928613DEST_PATH_IMAGE017
为恒转矩曲线。
上述公式7可以得到:
Figure 341140DEST_PATH_IMAGE018
(公式8);
根据上述公式4计算可以得到:
Figure 431456DEST_PATH_IMAGE019
将上述4个表达式带入公式8中,得到:
Figure 613038DEST_PATH_IMAGE020
化简得到:
Figure 802711DEST_PATH_IMAGE021
(公式9);
可以将公式9看作关于
Figure 702534DEST_PATH_IMAGE022
的一元二次函数,若将
Figure 330962DEST_PATH_IMAGE022
表示为
Figure 632630DEST_PATH_IMAGE024
的函数,则电机的最大转矩电压比控制曲线轨迹上的点的横纵坐标关系:
Figure 993204DEST_PATH_IMAGE025
又因为
Figure 442640DEST_PATH_IMAGE026
,则:
Figure 812442DEST_PATH_IMAGE027
(公式10);
结合公式10以及D轴输出电流、Q轴输出电流之间的关系,得到:
Figure 703037DEST_PATH_IMAGE028
(公式11);
将第一交点坐标B
Figure 63874DEST_PATH_IMAGE029
,带入到上述公式11中,得到:
Figure 672710DEST_PATH_IMAGE030
由上述方程组可以求出B点的坐标值;
根据以下公式12计算B点处的电角速度,其中,U dc 为直流母线电压:
Figure 846202DEST_PATH_IMAGE031
(公式12);
得到电角速度为:
Figure 856883DEST_PATH_IMAGE032
进而根据电角速度计算D轴电压分量:
Figure 887156DEST_PATH_IMAGE033
本申请实施例提供的电机控制方法中,可以通过采用最大转矩电压比曲线线性化处理,使电机运行在近似的最大转矩电压比曲线上,避免了电机电流轨迹沿电流极限圆继续运行,降低了电机出现失控现象的可能性。
下面通过具体的实施例来解释本申请实施例中提供的确定D轴的输出电压的限幅区间的具体实施过程。
图3为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图三,请参照图3,根据D轴电压分量,得到D轴的输出电压的限幅区间,包括:
S310:将D轴电压分量的绝对值作为D轴的输出电压的限幅区间的上限值。
具体计算公式如下:
Figure 983288DEST_PATH_IMAGE034
Figure 694892DEST_PATH_IMAGE035
即为D轴的输出电压的限幅区间的上限值。
S320:将D轴电压分量的负值作为D轴的输出电压的限幅区间的下限值。
具体计算公式如下:
Figure 622397DEST_PATH_IMAGE036
Figure 761254DEST_PATH_IMAGE037
即为D轴的输出电压的限幅区间的下限值。
下面通过具体的实施例来解释本申请实施例中提供的又一电机控制方法的具体实施过程。
图4为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图四,请参照图4,根据Q轴的输出参数,确定Q轴的输出电压的限幅区间,包括:
S410:根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定同步电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点处的电压极限椭圆对应的Q轴电压分量。
可选地,电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆均是电机控制计算过程中使用的函数公式,第二交点即为电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的图像中实际相交的点,可以根据在第二交点处的电压极限椭圆确定对应Q轴的电压分量。
S420:根据Q轴电压分量,得到Q轴的输出电压的限幅区间。
可选地,得到上述Q轴的电压分量后,可以根据该电压分量的大小、正负确定Q轴的输出电压的限幅区间。
可选地,根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定同步电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点处的电压极限椭圆对应的Q轴电压分量,包括:
以Q轴的输出电流以及电机电感作为参数,使用包含最大转矩电流比控制曲线以及电流极限圆的函数,确定第二交点的电角速度,并根据第二交点的电角速度得到Q轴电压分量。
下面通过具体的计算公式来解释上述获取Q轴的电压分量的具体过程:
设定上述电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点的交点坐标为:A
Figure 344682DEST_PATH_IMAGE038
,然后进行对电机的最大转矩电流比控制曲线的求解。
先计算电磁转矩:
Figure 594398DEST_PATH_IMAGE039
然后计算单位电流电磁转矩关于电流相位角的关系:
Figure 641988DEST_PATH_IMAGE040
Figure 951747DEST_PATH_IMAGE041
得:
Figure 22471DEST_PATH_IMAGE042
整理得:
Figure 75878DEST_PATH_IMAGE043
则可以求得第二交点A点的坐标中的:
Figure 476510DEST_PATH_IMAGE044
Figure 957170DEST_PATH_IMAGE045
可得A点处的电角速度:
Figure 249611DEST_PATH_IMAGE046
进而根据电角速度计算Q轴电压分量:
Figure 106709DEST_PATH_IMAGE047
本申请实施例提供的电机控制方法中,可以通过采用最大转矩电流比曲线线性化处理,使电机运行在近似的最大转矩电流比曲线上,避免了电机电流轨迹沿电流极限圆继续运行,降低了电机出现失控现象的可能性。
下面通过具体的实施例来解释本申请实施例中提供的确定Q轴的输出电压的限幅区间的具体实施过程。
图5为本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图五,请参照图5,根据Q轴电压分量,得到Q轴的输出电压的限幅区间,包括:
S510:将Q轴电压分量的绝对值作为Q轴的输出电压的限幅区间的上限值。
具体计算公式如下:
Figure 863312DEST_PATH_IMAGE048
Figure 514873DEST_PATH_IMAGE049
即为Q轴的输出电压的限幅区间的上限值。
S520:将Q轴电压分量的负值作为Q轴的输出电压的限幅区间的下限值。
具体计算公式如下:
Figure 560190DEST_PATH_IMAGE050
Figure 17716DEST_PATH_IMAGE051
即为Q轴的输出电压的限幅区间的上限值。
下面通过具体的实施例来解释本申请实施例中提供的电机控制方法具体运行原理。
图6为本申请实施例提供的电机控制方法的运行原理图,请参照图6,在进行对电机的具体控制过程中,以D轴为例,可以分别将D轴给定电流、D轴实际输出电流以及抗积分饱和调节反馈的电流进行比例积分调节,比例积分调节后可以对输出的电压进行限幅处理,并可以对限幅处理前和限幅处理后的电流进行抗积分饱和调节调节,限幅处理后的输出电压还可以进行补偿调节,其中,补偿调节是根据D轴实际输出的电流进行解耦控制后得到的补偿参数进行调节的,补偿调节后可以对输出电压进行控制输出。
Q轴中对电机的具体控制过程与D轴相似,在此不加赘述。
下述对用以执行的本申请所提供电机控制方法对应的装置、设备及存储介质等进行说明,其具体的实现过程以及技术效果参见上述,下述不再赘述。
图7为本申请实施例提供的电机控制装置的结构示意图,请参照图7,该装置包括:获取模块100、第一确定模块200、第二确定模块300、控制模块400;
获取模块100,用于分别获取电机的输出参数,输出参数包括:D轴的输出电流、Q轴的输出电流以及电机电感,电机电感包括:D轴的电感以及Q轴的电感;
第一确定模块200,用于根据D轴的输出电流以及电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间;根据D轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压;
第二确定模块300,用于根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间;根据Q轴的输出电压的限幅区间,对输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压;
控制模块400,用于根据D轴限幅后的输出电压以及Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制。
可选地,第一确定模块200,具体用于根据D轴的输出电流以及电机电感,确定电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的第一交点处的电压极限椭圆对应的D轴电压分量;根据D轴电压分量,得到D轴的输出电压的限幅区间。
可选地,第一确定模块200,具体用于以D轴的输出电流以及电机电感作为参数,使用包含最大转矩电压比控制曲线以及电流极限圆的函数,确定第一交点的电角速度,并根据第一交点的电角速度得到D轴电压分量。
可选地,第一确定模块200,具体用于将D轴电压分量的绝对值作为D轴的输出电压的限幅区间的上限值;将D轴电压分量的负值作为D轴的输出电压的限幅区间的下限值。
可选地,第二确定模块300,具体用于根据Q轴的输出电流以及电机电感,确定同步电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点处的电压极限椭圆对应的Q轴电压分量;根据Q轴电压分量,得到Q轴的输出电压的限幅区间。
可选地,第二确定模块300,具体用于以Q轴的输出电流以及电机电感作为参数,使用包含最大转矩电流比控制曲线以及电流极限圆的函数,确定第二交点的电角速度,并根据第二交点的电角速度得到Q轴电压分量。
可选地,第二确定模块300,具体用于将Q轴电压分量的绝对值作为Q轴的输出电压的限幅区间的上限值;将Q轴电压分量的负值作为Q轴的输出电压的限幅区间的下限值。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
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 singnal 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(CentralProcessing 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。
图8为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图,请参照图8,计算机设备,包括:存储器500、处理器600,存储器500中存储有可在处理器600上运行的计算机程序,处理器600执行计算机程序时,实现上述电机控制方法的步骤。
本申请实施例的另一方面,还提供一种存储介质,存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现上述电机控制方法的步骤。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元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,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元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单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机控制方法,其特征在于,包括:
分别获取电机的输出参数,所述输出参数包括:D轴的输出电流、Q轴的输出电流以及电机电感,所述电机电感包括:D轴的电感以及Q轴的电感;
根据所述D轴的输出电流以及所述电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间;
根据所述D轴的输出电压的限幅区间,对所述输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压;
根据所述Q轴的输出电流以及所述电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间;
根据所述Q轴的输出电压的限幅区间,对所述输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压;
根据所述D轴限幅后的输出电压以及所述Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述D轴的输出电流以及所述电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间,包括:
根据所述D轴的输出电流以及所述电机电感,确定所述电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的第一交点处的电压极限椭圆对应的D轴电压分量;
根据所述D轴电压分量,得到所述D轴的输出电压的限幅区间。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述D轴的输出电流以及所述电机电感,确定所述电机的最大转矩电压比控制曲线与电流极限圆的第一交点处的电压极限椭圆对应的D轴电压分量,包括:
以所述D轴的输出电流以及所述电机电感作为参数,使用包含所述最大转矩电压比控制曲线以及所述电流极限圆的函数,确定所述第一交点的电角速度,并根据所述第一交点的电角速度得到所述D轴电压分量。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述D轴电压分量,得到所述D轴的输出电压的限幅区间,包括:
将所述D轴电压分量的绝对值作为所述D轴的输出电压的限幅区间的上限值;
将所述D轴电压分量的负值作为所述D轴的输出电压的限幅区间的下限值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述Q轴的输出参数,确定Q轴的输出电压的限幅区间,包括:
根据所述Q轴的输出电流以及所述电机电感,确定同步电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点处的电压极限椭圆对应的Q轴电压分量;
根据所述Q轴电压分量,得到所述Q轴的输出电压的限幅区间。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述Q轴的输出电流以及所述电机电感,确定同步电机的最大转矩电流比控制曲线与电流极限圆的第二交点处的电压极限椭圆对应的Q轴电压分量,包括:
以所述Q轴的输出电流以及所述电机电感作为参数,使用包含所述最大转矩电流比控制曲线以及所述电流极限圆的函数,确定所述第二交点的电角速度,并根据所述第二交点的电角速度得到所述Q轴电压分量。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述Q轴电压分量,得到所述Q轴的输出电压的限幅区间,包括:
将所述Q轴电压分量的绝对值作为所述Q轴的输出电压的限幅区间的上限值;
将所述Q轴电压分量的负值作为所述Q轴的输出电压的限幅区间的下限值。
8.一种电机控制装置,其特征在于,包括:获取模块、第一确定模块、第二确定模块、控制模块;
所述获取模块,用于分别获取电机的输出参数,所述输出参数包括:D轴的输出电流、Q轴的输出电流以及电机电感,所述电机电感包括:D轴的电感以及Q轴的电感;
所述第一确定模块,用于根据所述D轴的输出电流以及所述电机电感,确定D轴的输出电压的限幅区间;根据所述D轴的输出电压的限幅区间,对所述输出电压进行限幅处理,得到D轴限幅后的输出电压;
所述第二确定模块,用于根据所述Q轴的输出电流以及所述电机电感,确定Q轴的输出电压的限幅区间;根据所述Q轴的输出电压的限幅区间,对所述输出电压进行限幅处理,得到Q轴限幅后的输出电压;
所述控制模块,用于根据所述D轴限幅后的输出电压以及所述Q轴限幅后的输出电压,进行电机控制。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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