CN112234894A - 可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统及方法 - Google Patents

可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可变磁通记忆电机无差拍直接转矩‑磁链控制系统及方法，系统由可变磁通记忆电机、逆变器、信号检测模块、观测器、速度控制器、磁链优选控制器、转矩‑磁链控制器几部分组成；本发明基于无差拍直接转矩‑磁链控制策略，设计了适用于可变磁通记忆电机的磁链优选算法和状态参数观测器，稳态过程实现无差拍跟踪控制，并根据工况需要输出按照预定轨迹变化的d轴磁链脉冲信号来实时调节气隙磁链，调磁方法无需通过电流矢量间接计算，调磁过程直接快速；本发明使得无差拍直接转矩‑磁链控制方法能够运用于可变磁通记忆电机，该控制系统同时兼顾了响应快、转矩脉动小的运行性能和优良的调磁性能。

Description

可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统及方法
技术领域
本发明涉及电气传动领域，具体的是可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统及方法。
背景技术
近年来，可变磁通记忆电机(Variable Flux MemoryMachine,VFMM)以其方便的调磁特性，在电动汽车应用等领域展现出了较好的前景，引起了国内外学者的研究重视。VFMM通过施加瞬时退磁(Demagnetizing Manipulation,DMM)或增磁(Re-magnetizingmanipulation,RMM)电流脉冲来改变低矫顽力(Low Coercive Force,LCF)永磁材料的磁化水平，从而实现电机气隙磁场的在线调节。相比传统永磁同步电机(Permanent MagnetSynchronous Machine,PMSM)通过施加连续负向d轴电流来抵消永磁磁链的弱磁方法，VFMM的调磁损耗大大减小，从而保证电机可以在较宽的恒功率速度区域(Constant PowerSpeed Range,CPSR)内高效率运行。
目前，VFMM采用的控制策略通常采用矢量控制，该控制算法简单但存在转矩响应慢的问题。直接转矩控制可以提高转矩响应，但其同时带来了转矩纹波较大、逆变器开关频率不固定等问题。无差拍直接转矩-磁链(Deadbeat Direct Torque and Flux Control,DB-DTFC)控制是一种较好的改进策略，其取消了比例微分环节，具有恒定开关频率，可以在一个采样周期内消除电磁转矩和定子磁链误差。因此，无差拍直接转矩-磁链控制策略可以同时获得较好的稳态和动态性能。由于可变磁通记忆电机的磁化状态可调，因此现有技术均未涉及如何设计基于无差拍直接转矩-磁链控制算法的在线调磁策略。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统及方法，本发明实现电机电磁转矩和定子磁链无差拍控制与在线调磁的协同配合，从而使可变磁通记忆电机在发挥调磁性能优势的同时具有良好的稳态和动态性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统，包括：
可变磁通记忆电机：控制系统的被控对象；
逆变器：根据控制信号调节可变磁通记忆电机的电压；
信号检测模块：获取电机电角速度ωr，同步旋转坐标系下定子d/q轴电压和电流在当前控制周期的值
Figure BDA0002712459330000021
和
Figure BDA0002712459330000022
观测器：根据所述
Figure BDA0002712459330000023
和
Figure BDA0002712459330000024
得到下一控制周期的电流预测值
Figure BDA0002712459330000025
和磁链预测值
Figure BDA0002712459330000026
并计算得到下一周期的电磁转矩预测值
Figure BDA0002712459330000027
速度控制器：根据所述ωr与给定电角速度值
Figure BDA0002712459330000028
的差值利用PI调节器得到当前控制周期的电磁转矩给定值
Figure BDA0002712459330000029
并将其与所述
Figure BDA00027124593300000210
计算出电磁转矩偏差值ΔTe(k)；
磁链优选控制器：根据磁链观测器的观测值、电磁转矩给定值和电机实际角速度ωr综合确定电机磁化状态，进而确定同步旋转坐标系下定子d/q轴磁链给定值
Figure BDA00027124593300000211
转矩-磁链控制器：包括无差拍直接转矩-磁链控制器、坐标变换环节和电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)环节，其中无差拍直接转矩-磁链控制器以电磁转矩偏差值ΔTe(k)、定子d/q轴磁链给定值
Figure BDA0002712459330000031
定子d/q轴磁链观测值
Figure BDA0002712459330000032
作为输入信号计算得到同步旋转坐标系下d/q轴定子电压并经坐标变换环节变换为静止坐标系下的定子电压后利用SVPWM环节变换为逆变器所需的三相控制信号，从而实现转矩、定子磁链当前周期给定值和下一控制周期预测值间无差拍跟踪控制；
定义当前控制周期为第k个控制周期，下一个控制周期为第k+1个控制周期，采样周期为Ts。
可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制方法，包括以下步骤：
S1、电机在某一磁化状态下稳态运行，实现电磁转矩和定子磁链的无差拍跟踪控制；
S2、电机需要退磁时，通过所述的磁链优选控制器按照预定退磁轨迹给出d轴磁链短时负向脉冲实现退磁；
S3、电机需要增磁时，通过所述的磁链优选控制器按照预定增磁轨迹给出d轴磁链短时正向脉冲实现增磁。
进一步地，所述S2具体包括：
S2.1、电机进行退磁操作
当需要退磁时，记退磁指令时刻为t_DM，在退磁时间段[t_DM,t_DM+Δt_DM]内，磁链优选控制器的给定磁链输出信号按照预定退磁轨迹变化，q轴磁链的当前观测值
Figure BDA0002712459330000033
作为给定值
Figure BDA0002712459330000034
保持不变以维持退磁过程中的转矩，d轴磁链从当前观测值
Figure BDA0002712459330000035
沿着预定退磁轨迹负方向减小并作为动态退磁给定值
Figure BDA0002712459330000036
输出；
S2.2、退磁过程完成
在t_DM+Δt_DM时刻，退磁过程完成，电机的电角速度ωr、电磁转矩
Figure BDA0002712459330000037
与退磁后新的给定电角速度
Figure BDA0002712459330000038
和给定电磁转矩
Figure BDA0002712459330000039
重新达到跟踪稳态，此时返回步骤1，电机按照无差拍直接转矩-磁链稳态控制策略运行。
进一步地，所述S3具体包括：
S3.1，电机进行增磁操作
当需要增磁时，记增磁指令时刻为t_RM，在增磁时间段[t_RM,t_RM+Δt_RM]内，所述的磁链优选控制器的给定磁链输出信号按照预定增磁轨迹变化，q轴磁链的当前观测值
Figure BDA0002712459330000041
作为给定值
Figure BDA0002712459330000042
保持不变以维持增磁过程中的转矩，d轴磁链从当前观测值
Figure BDA0002712459330000043
沿着预定增磁轨迹正方向增大并作为动态增磁给定值
Figure BDA0002712459330000044
输出；
S3.2，增磁过程完成
在t_RM+Δt_RM时刻，增磁过程完成，电机的电角速度ωr、电磁转矩
Figure BDA0002712459330000045
与增磁后新的给定电角速度
Figure BDA0002712459330000046
和给定电磁转矩
Figure BDA0002712459330000047
重新达到跟踪稳态，此时返回步骤1，电机按照无差拍直接转矩-磁链稳态控制策略运行。
进一步地，所述磁链优选控制器包括磁化状态选择器和磁化状态控制器；
磁化状态选择器根据电机角速度ωr(k)和转矩
Figure BDA0002712459330000048
判断工作状态，分别输出对应的定子磁链给定值
Figure BDA0002712459330000049
磁化状态控制器比较磁链给定值
Figure BDA00027124593300000410
和观测值
Figure BDA00027124593300000411
根据两者误差判断是否需要磁化状态调节；
当
Figure BDA00027124593300000412
小于
Figure BDA00027124593300000413
时，需要进行调磁操作，利用d轴磁链PI控制器使
Figure BDA00027124593300000414
沿着
Figure BDA00027124593300000415
平面上的恒转矩轨迹负方向变化，实现将永磁磁链从λpm0减小到λpm_DM并在此过程中维持转矩恒定，增磁过程类似；
当调磁过程结束后，切除d轴磁链比例积分调节器；
磁化状态控制器输出磁链
Figure BDA00027124593300000416
与满足MTPF约束的稳态d轴磁链
Figure BDA00027124593300000417
相加后得到最终d轴定子磁链
Figure BDA00027124593300000418
该值与
Figure BDA00027124593300000419
复合后得到定子给定磁链
Figure BDA00027124593300000420
作为无差拍直接转矩-磁链控制器的给定值。
本发明的有益效果：
本发明中可变磁通记忆电机无差拍直接转矩控制系统及控制方法，在某一磁化状态下稳态运行时，通过观测器获取下一控制周期电机电磁转矩和定子磁链的预测值，并利用转矩-磁链控制器实现了可变磁通记忆电机电磁转矩和定子磁链的无差拍跟踪控制；在需要调磁工况时，给定磁链按照预定磁链轨迹变化，q轴磁链保持当前控制周期观测值不变，d轴磁链输出短时脉冲信号，调磁方法无需通过电流矢量间接计算，调磁过程快速；本发明使得无差拍直接转矩-磁链控制方法能够运用于可变磁通记忆电机，该控制系统同时兼顾了响应快、转矩脉动小的稳态运行性能和优良的调磁性能。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统原理框图；
图2是本发明观测器原理框图；
图3是本发明磁链优选控制器原理图；
图4是本发明控制系统稳态运行、退磁、增磁模式下的转矩和转速波形；
图5是本发明控制系统退磁和增磁过程中的磁链轨迹。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统，其原理框图如图1所示。控制系统包括逆变器、可变磁通记忆电机、信号检测模块、观测器、速度控制器、磁链优选控制器、转矩-磁链控制器。
逆变器是根据控制信号调节可变磁通记忆电机的电压；可变磁通记忆电机是控制系统的被控对象；信号检测模块将当前控制周期的三相电压、电流采样后经Clarke变换和Park变换后得到转子同步旋转坐标系下的定子电压
Figure BDA0002712459330000061
和定子电流
Figure BDA0002712459330000062
将
Figure BDA0002712459330000063
作为电流观测器和磁链观测器的输入信号，可以得到下一周期的电流预测值
Figure BDA0002712459330000064
和磁链预测值
Figure BDA0002712459330000065
利用
Figure BDA0002712459330000066
在转矩观测器中可以计算得到下一周期的转矩预测值
Figure BDA0002712459330000067
速度控制器是信号检测单元获取的电机电角速度ωr与给定电角速度值
Figure BDA0002712459330000068
的偏差通过PI调节器计算得到当前控制周期的给定电磁转矩
Figure BDA0002712459330000069
进而与
Figure BDA00027124593300000610
求得偏差值ΔTe(k)；磁链优选控制器根据电机的工况不同输出给定磁链
Figure BDA00027124593300000611
ΔTe(k)、
Figure BDA00027124593300000612
作为无差拍直接转矩-磁链控制器的输入参数，经计算后可以得到同步旋转坐标系下d/q轴定子控制电压
Figure BDA00027124593300000613
经iPark变换后得到静止坐标系下的定子控制电压
Figure BDA00027124593300000614
进而利用SVPWM模块得到逆变器的控制电压信号，驱动电压按照设定功能运行。
转子同步旋转坐标系下电机定子磁链差分状态方程如式(1)和(2)所示，定子电流差分方程如式(3)和(4)所示，其中·表示微分。
Figure BDA00027124593300000615
Figure BDA00027124593300000616
Figure BDA0002712459330000071
Figure BDA0002712459330000072
其中，
Figure BDA0002712459330000073
Ld、Lq分别表示同步旋转坐标系下d/q轴的定子磁链、电压、电流和电感，Rs为定子电阻，ωr表示电机旋转电角速度、λpm0表示当前稳定磁化状态下的永磁磁链。
电磁转矩由永磁转矩和磁阻转矩组成，表示为式(5)：
Figure BDA0002712459330000074
其中，Te表示电磁转矩，P表示电机极数。将式(5)重新写成转矩与定子电流和定子磁链的关系式(6)，其微分表达式可写为式(7)：
Figure BDA0002712459330000075
Figure BDA0002712459330000076
将式(1)-(4)代入式(7)可以推导出一个连续时间域内的电磁转矩微分表达式(8)：
Figure BDA0002712459330000077
当开关频率很高时，可假设在一个控制周期内，转矩变化率是恒定，因此可推导出离散时域内近似转矩差分方程为式(9)：
Figure BDA0002712459330000078
式中Ts为控制周期时长，式(9)可以重新整理为d/q轴定子电压的线性函数形式，如式(10)：
Figure BDA0002712459330000081
式(10)可以简写为式(11)：
Figure BDA0002712459330000082
根据转矩偏差ΔTe(k)，在第k拍选取满足等式的一组
Figure BDA0002712459330000083
实现对转矩的无差拍控制。忽略定子电阻的情况下，定子磁链近似微分方程可以表示为式(12)：
Figure BDA0002712459330000084
考虑到直接转矩控制中定子磁链幅值的恒定性，令下一拍磁链矢量
Figure BDA0002712459330000085
等于给定的磁链参考量
Figure BDA0002712459330000086
可以得到式(13)：
Figure BDA0002712459330000087
由公式(13)可以看出，根据已知的磁链给定量
Figure BDA00027124593300000811
选取满足方程的一组
Figure BDA0002712459330000088
可实现磁链的无差拍控制。因此，只需选取一组同时满足方程(11)和(13)的
Figure BDA0002712459330000089
解，经坐标变换为
Figure BDA00027124593300000810
后施加到SVPWM模块通过逆变器转化为三相控制电压，就能使可变磁通记忆电机转矩和磁链在下一拍跟踪上给定值。
为了削弱控制信号延迟造成的影响，需采用观测器在第k时刻预测出第k+1时刻的值，并在第k+l时刻作用于电机上，观测器原理如图2所示。电流观测器采用Luenberger观测器构造。可变磁通记忆电机在永磁磁链为λpm0的当前稳定磁化状态时，对开环电流模型中的电压信号加入零阶保持器后进行离散化后得到：
Figure BDA0002712459330000091
其中，τdqs＝Ldqs/Rs，τds＝Lds/Rs，τqs＝Lqs/Rs表示时间常数。图2中，引入闭环观测器对下一拍电流进行预测。为消除预测误差，将该预测值
Figure BDA0002712459330000092
与当前控制周期电流实际采样值
Figure BDA0002712459330000093
之间的误差输入PI调节器后得到误差补偿值，将该误差补偿值与由观测器方程(14)计算出的初始预测值相加后得到最终的定子电流预测值。其中，Kcp，Kci分别为该观测器中PI调节器的比例系数和积分系数。图2中磁链观测器采用Gopinath最小阶观测器，其前级为电流模型，中间为PI调节器，后级为电压模型。其中，在离散化的时候定子电流采用一阶保持器，定子电压采用零阶保持器，Kfp，Kfi分别为该观测器中PI调节器的比例系数和积分系数。图2中的转矩观测器利用
Figure BDA0002712459330000094
和磁链观测器的输出磁链预测值
Figure BDA0002712459330000095
根据式(15)可以计算得到下一周期的电磁转矩预测值
Figure BDA0002712459330000096
Figure BDA0002712459330000097
图3给出了磁链优选控制器的原理框图。其中，磁化状态选择器用于根据电机角速度ωr(k)和转矩
Figure BDA0002712459330000098
判断工作状态，包括默认额定状态、增磁状态和退磁状态，分别输出对应的定子磁链给定值
Figure BDA0002712459330000099
磁化状态控制器比较磁链给定值
Figure BDA00027124593300000910
和观测值
Figure BDA00027124593300000911
根据两者误差判断是否需要磁化状态调节。当
Figure BDA00027124593300000912
小于
Figure BDA00027124593300000913
时，需要进行调磁操作，利用d轴磁链PI控制器使
Figure BDA00027124593300000914
沿着
Figure BDA00027124593300000915
平面上的恒转矩轨迹负方向变化，实现将永磁磁链从λpm0减小到λpm_DM并在此过程中维持转矩恒定；类似的，当
Figure BDA00027124593300000916
大于
Figure BDA00027124593300000917
时，d轴磁链沿着
Figure BDA00027124593300000918
平面上的恒转矩轨迹正方向变化，实现将永磁磁链从λpm0增加到λpm_MM并在此过程中维持转矩恒定；当调磁过程结束后，
Figure BDA0002712459330000101
与
Figure BDA0002712459330000102
误差消除，切除d轴磁链PI控制器，电机进入稳态运行过程。根据
Figure BDA0002712459330000103
构造MTPF控制器得到稳态d/q轴磁链
Figure BDA0002712459330000104
对电机转矩式(5)求导值取0得：
Figure BDA0002712459330000105
其中，
Figure BDA0002712459330000106
|is|和α表示定子电流is的幅值和相角，进一步化简为：
Figure BDA0002712459330000107
则每一个|is|取值可找到一组满足约束式(17)的
Figure BDA0002712459330000108
值，进而推导出
Figure BDA0002712459330000109
Figure BDA00027124593300001010
间的MTPF对应关系。进一步的，磁化状态控制器输出磁链
Figure BDA00027124593300001011
与满足MTPF约束的稳态d轴磁链
Figure BDA00027124593300001012
相加后得到最终d轴定子磁链
Figure BDA00027124593300001013
该值与
Figure BDA00027124593300001014
复合后得到定子给定磁链
Figure BDA00027124593300001015
作为无差拍直接转矩-磁链控制器的给定值。
图4给出了可变磁通记忆电机控制系统在稳态运行、退磁、增磁状态下的转速和转矩波形，从波形可以看出电机在稳态运行状态下转速、转矩平稳，转矩和磁链动态跟踪响应较快；电机可以实现良好的调磁效果，可以有效的拓展其恒功率运行区域，退磁过程转速和转矩较为平稳，增磁过程有所波动，但在可接受范围内。在调磁过程中，转矩虽有波动但基本可以保持平均值恒定，增磁过程所需时间要长于退磁过程所需时间。图5给出了可变磁通记忆电机控制系统在退磁和增磁过程中的磁链轨迹，电机初始工作在A点的稳定状态，经虚线所示负方向退磁轨迹到达B点稳定状态从而实现退磁，增磁过程类似，磁链电机稳定工作点从B点移动到A点以实现增磁。
进一步地，所述的退磁和增磁轨迹可以通过有限元仿真或实验的方法获取，在退磁和增磁过程中通过查表法查询所述的退磁和增磁轨迹得到不同磁化状态下的磁链给定值。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制系统，其特征在于，包括：
可变磁通记忆电机：控制系统的被控对象；
逆变器：根据控制信号调节可变磁通记忆电机的电压；
信号检测模块：获取电机电角速度ωr，同步旋转坐标系下定子d/q轴电压和电流在当前控制周期的值
Figure FDA0002712459320000011
和
Figure FDA0002712459320000012
观测器：根据所述
Figure FDA0002712459320000013
和
Figure FDA0002712459320000014
得到下一控制周期的电流预测值
Figure FDA0002712459320000015
和磁链预测值
Figure FDA0002712459320000016
并计算得到下一周期的电磁转矩预测值
Figure FDA0002712459320000017
速度控制器：根据所述ωr与给定电角速度值
Figure FDA0002712459320000018
的差值利用PI调节器得到当前控制周期的电磁转矩给定值
Figure FDA0002712459320000019
并将其与所述
Figure FDA00027124593200000110
计算出电磁转矩偏差值ΔTe(k)；
磁链优选控制器：根据磁链观测器的观测值、电磁转矩给定值和电机实际角速度ωr综合确定电机磁化状态，进而确定同步旋转坐标系下定子d/q轴磁链给定值
Figure FDA00027124593200000111
转矩-磁链控制器：包括无差拍直接转矩-磁链控制器、坐标变换环节和电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)环节，其中无差拍直接转矩-磁链控制器以电磁转矩偏差值ΔTe(k)、定子d/q轴磁链给定值
Figure FDA00027124593200000112
定子d/q轴磁链观测值
Figure FDA00027124593200000113
作为输入信号计算得到同步旋转坐标系下d/q轴定子电压并经坐标变换环节变换为静止坐标系下的定子电压后利用SVPWM环节变换为逆变器所需的三相控制信号，从而实现转矩、定子磁链当前周期给定值和下一控制周期预测值间无差拍跟踪控制；
定义当前控制周期为第k个控制周期，下一个控制周期为第k+1个控制周期，采样周期为Ts。
2.如权利要求1所述系统的可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、电机在某一磁化状态下稳态运行，实现电磁转矩和定子磁链的无差拍跟踪控制；
S2、电机需要退磁时，通过所述的磁链优选控制器按照预定退磁轨迹给出d轴磁链短时负向脉冲实现退磁；
S3、电机需要增磁时，通过所述的磁链优选控制器按照预定增磁轨迹给出d轴磁链短时正向脉冲实现增磁。
3.根据权利要求2所述的可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制方法，其特征在于，所述S2具体包括：
S2.1、电机进行退磁操作
当需要退磁时，记退磁指令时刻为t_DM，在退磁时间段[t_DM,t_DM+Δt_DM]内，磁链优选控制器的给定磁链输出信号按照预定退磁轨迹变化，q轴磁链的当前观测值
Figure FDA0002712459320000021
作为给定值
Figure FDA0002712459320000022
保持不变以维持退磁过程中的转矩，d轴磁链从当前观测值
Figure FDA0002712459320000023
沿着预定退磁轨迹负方向减小并作为动态退磁给定值
Figure FDA0002712459320000024
输出；
S2.2、退磁过程完成
在t_DM+Δt_DM时刻，退磁过程完成，电机的电角速度ωr、电磁转矩
Figure FDA0002712459320000025
与退磁后新的给定电角速度
Figure FDA0002712459320000026
和给定电磁转矩
Figure FDA0002712459320000027
重新达到跟踪稳态，此时返回步骤1，电机按照无差拍直接转矩-磁链稳态控制策略运行。
4.根据权利要求2所述的可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制方法，其特征在于，所述S3具体包括：
S3.1，电机进行增磁操作
当需要增磁时，记增磁指令时刻为t_RM，在增磁时间段[t_RM,t_RM+Δt_RM]内，所述的磁链优选控制器的给定磁链输出信号按照预定增磁轨迹变化，q轴磁链的当前观测值
Figure FDA0002712459320000031
作为给定值
Figure FDA0002712459320000032
保持不变以维持增磁过程中的转矩，d轴磁链从当前观测值
Figure FDA0002712459320000033
沿着预定增磁轨迹正方向增大并作为动态增磁给定值
Figure FDA0002712459320000034
输出；
S3.2，增磁过程完成
在t_RM+Δt_RM时刻，增磁过程完成，电机的电角速度ωr、电磁转矩
Figure FDA0002712459320000035
与增磁后新的给定电角速度
Figure FDA0002712459320000036
和给定电磁转矩
Figure FDA0002712459320000037
重新达到跟踪稳态，此时返回步骤1，电机按照无差拍直接转矩-磁链稳态控制策略运行。
5.根据权利要求2所述的可变磁通记忆电机无差拍直接转矩-磁链控制方法，其特征在于，所述磁链优选控制器包括磁化状态选择器和磁化状态控制器；
磁化状态选择器根据电机角速度ωr(k)和转矩
Figure FDA0002712459320000038
判断工作状态，分别输出对应的定子磁链给定值
Figure FDA0002712459320000039
磁化状态控制器比较磁链给定值
Figure FDA00027124593200000310
和观测值
Figure FDA00027124593200000311
根据两者误差判断是否需要磁化状态调节；
当
Figure FDA00027124593200000312
小于
Figure FDA00027124593200000313
时，需要进行调磁操作，利用d轴磁链PI控制器使
Figure FDA00027124593200000314
沿着
Figure FDA00027124593200000315
平面上的恒转矩轨迹负方向变化，实现将永磁磁链从λpm0减小到λpm_DM并在此过程中维持转矩恒定，增磁过程类似；
当调磁过程结束后，切除d轴磁链比例积分调节器；
磁化状态控制器输出磁链
Figure FDA00027124593200000316
与满足MTPF约束的稳态d轴磁链
Figure FDA00027124593200000317
相加后得到最终d轴定子磁链
Figure FDA00027124593200000318
该值与
Figure FDA00027124593200000319
复合后得到定子给定磁链
Figure FDA00027124593200000320
作为无差拍直接转矩-磁链控制器的给定值。
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