CN113037158A - 永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法、装置 - Google Patents

永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法、装置 Download PDF

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CN113037158A CN202110223889.XA CN202110223889A CN113037158A CN 113037158 A CN113037158 A CN 113037158A CN 202110223889 A CN202110223889 A CN 202110223889A CN 113037158 A CN113037158 A CN 113037158A
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Abstract

本发明涉及一种永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法方法、装置、计算机设备和存储介质,该方法包括:基于角频率‑逆park补偿表确定永磁同步电机的逆park角度补偿量,基于角频率‑park补偿表和确定永磁同步电机的park角度补偿量;对三相电流转换为d‑q坐标系下的直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq;确定永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ;对直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq;得到补偿后的α轴电压和β轴电压;将补偿后的α轴电压、β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,完成解耦控制。上述方法可以能够提升母线支撑电容快速下电的响应时间,由于完全解耦在进行快速放电时能提升整车舒适性。

Description

永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法、装置
技术领域
本发明涉及永磁同步电机领域,特别是涉及永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
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。
然而,工程上,由于电感、磁链等参数在线辨识的准确度或者精度,电机控制器会存在比较难以实现彻底解耦的情况。
发明内容
基于此,有必要针对新能源汽车永磁同步电机驱动系统中的彻底解耦的问题,提供一种永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,所述控制方法包括:
采集所述永磁同步电机的角频率,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定所述永磁同步电机的逆park角度补偿量,以及,基于预先标定的角频率-park补偿表和确定所述永磁同步电机的park角度补偿量;
获取所述永磁同步电机的三相电流,并对所述三相电流进行Clarke变换和基于所述park角度补偿量进行Park变换,转换为d-q坐标系下的直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq
获取永磁同步电机的给定扭矩,根据所述给定扭矩确定所述永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ;
分别基于所述直轴反馈电流id和所述交轴反馈电流iq对所述直轴弱磁电流iD和所述交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,并分别对补偿后的直轴电流和交轴电流进行电流闭环PI调节,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq
对所述直轴稳态电压Ud和所述交轴稳态电压Uq基于逆park角度补偿量进行逆park变换,得到补偿后的α轴电压和β轴电压;
将补偿后的所述α轴电压、所述β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,并生成PWM信号控制三相逆变器驱动永磁同步电机,完成解耦控制。
在其中一个实施例中,所述基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定所述永磁同步电机的逆park角度补偿量,包括:
查询所述角频率-逆park补偿表中与所述永磁同步电机的角频率对应的逆park补偿系数;
采集所述永磁同步电机的转子电角度;
基于逆park补偿公式,使用所述逆park补偿系数和所述转子电角度,确定所述逆park角度补偿量;
其中,所述逆park补偿公式为:θipark=θresolver+Kiparke
式中,θipark为所述逆park角度补偿量;
θresalver为所述永磁同步电机的转子电角度;
Kipark为所述逆park补偿系数;
ωe为所述永磁同步电机的角频率。
在其中一个实施例中,所述基于预先标定的角频率-park补偿表确定所述永磁同步电机的park角度补偿量,包括:
查询所述角频率-park补偿表中与所述永磁同步电机的角频率对应的park补偿系数;
采集所述永磁同步电机的转子电角度;
基于park补偿公式,使用所述park补偿系数和所述转子电角度,确定所述park角度补偿量;
其中,所述park补偿公式为:θpark=θresolver+Kparke
式中,θpark为所述park角度补偿量;
θresalver为所述永磁同步电机的转子电角度;
Kpark为所述park补偿系数;
ωe为所述永磁同步电机的角频率。
在其中一个实施例中,所述方法还包括预先标定所述角频率-逆park补偿表,所述标定方法包括:
给定所述永磁同步电机的直轴弱磁电流iD为第一预设直流电流和转矩电流为第一预设转矩电流,使所述永磁同步电机的角频率分别在多个预设角频率下,实时调整逆park角度补偿系数,并实时监测直轴稳态电压Ud,当所述直轴稳态电压Ud输出为-5V至5V时,记录此时的逆park角度补偿系数,得到所述多个预设角频率分别对应的逆park角度补偿系数;
其中,在所述永磁同步电机基速之前,所述第一预设转矩电流为0,所述第一预设转矩电流为0;在所述永磁同步电机基速之后,所述第一预设转矩电流为额定电流的一半,所述第一预设转矩电流为0。
在其中一个实施例中,所述方法还包括预先标定所述角频率-park补偿表,所述标定方法包括:
给定所述永磁同步电机的直轴弱磁电流iD为额定电流的一半,转矩电流为0;使所述永磁同步电机的角频率分别在多个预设角频率下,实时调整逆park角度补偿系数,并实时监测所述永磁同步电机的转矩,当所述转矩为-5N/m至5N/m时,记录此时的park角度补偿系数,得到所述多个预设角频率分别对应的park角度补偿系数。
在其中一个实施例中,所述直轴输出电压Ud为:
Ud=RideLqiq
其中,R为电机相电阻,id是所述永磁同步电机经过电流采样,clarke变换和park变换后的直轴电流,iq是所述永磁同步电机经过电流采样,clarke变换和park变换后的交轴电流。
在其中一个实施例中,所述分别基于所述直轴反馈电流id和所述交轴反馈电流iq对所述直轴弱磁电流iD和所述交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,包括:
将所述直轴弱磁电流iD和所述直轴反馈电流id做差后,进行电流闭环PI调节;将所述交轴弱磁电流iQ和所述交轴反馈电流iq做差后,进行电流闭环PI调节。
一种永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制装置,所述控制装置包括:
补偿量确定模块,用于采集所述永磁同步电机的角频率,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定所述永磁同步电机的逆park角度补偿量,以及,基于预先标定的角频率-park补偿表和确定所述永磁同步电机的park角度补偿量;
转换模块,用于获取所述永磁同步电机的三相电流,并对所述三相电流进行Clarke变换和基于所述park角度补偿量进行Park变换,转换为d-q坐标系下的直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq
电流确定模块,用于获取永磁同步电机的给定扭矩,根据所述给定扭矩确定所述永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ;
电压确定模块,用于分别基于所述直轴反馈电流id和所述交轴反馈电流iq对所述直轴弱磁电流iD和所述交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,并分别对补偿后的直轴电流和交轴电流进行电流闭环PI调节,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq
补偿模块,用于对所述直轴稳态电压Ud和所述交轴稳态电压Uq基于逆park角度补偿量进行逆park变换,得到补偿后的α轴电压和β轴电压;
解耦控制模块,用于将补偿后的所述α轴电压、所述β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,并生成PWM信号控制三相逆变器驱动永磁同步电机,完成解耦控制。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时,使得所述处理器执行上述所述永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的步骤。
一种存储有计算机可读指令的存储介质,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行上述所述永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的步骤。
上述永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法、装置、计算机设备和存储介质,直接理论电磁公式及电压方程与工程标定相结合,使控制策略中的数据流遵循正常的理论,为电机控制实车运行时降低过流风险,提升本控制策略对初始角测量误差的容忍度,有利于整个控制系统的稳定性及适应性,同时能够提升母线支撑电容快速下电的响应时间,同时由于完全解耦在进行快速放电时能提升整车舒适性。
附图说明
图1为一个实施例中永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的流程图;
图2为一个实施例中永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的架构图;
图3为一个实施例中永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的算法架构图;
图4a为一个实施例中永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的台架标定完成的PARK解耦及补偿策略图;
图4b为一个实施例中永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的台架标定完成的IPARK解耦及补偿策略图;
图5为一个实施例中永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
如图1至4所示,在一个实施例中,提出了一种永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,该永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法具体可以包括以下步骤:
步骤101、采集永磁同步电机的角频率,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定永磁同步电机的逆park角度补偿量,以及,基于预先标定的角频率-park补偿表和确定永磁同步电机的park角度补偿量;
在一些实施例中,上述步骤101中,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定永磁同步电机的逆park角度补偿量,包括:
步骤1011a、查询角频率-逆park补偿表中与永磁同步电机的角频率对应的逆park补偿系数;
步骤1011b、采集永磁同步电机的转子电角度;
步骤1011c、基于逆park补偿公式,使用逆park补偿系数和转子电角度,确定逆park角度补偿量;
其中,逆park补偿公式为:θipark=θresolver+Kiparke
式中,θipark为逆park角度补偿量;
θresalver为永磁同步电机的转子电角度;
Kipark为逆park补偿系数;
ωe为永磁同步电机的角频率。
在一些实施例中,上述步骤101中,基于预先标定的角频率-park补偿表确定永磁同步电机的park角度补偿量,包括:
步骤1012a、查询角频率-park补偿表中与永磁同步电机的角频率对应的park补偿系数;
步骤1012b、采集永磁同步电机的转子电角度;
步骤1012c、基于park补偿公式,使用park补偿系数和转子电角度,确定park角度补偿量;
其中,park补偿公式为:θpark=θresolver+Kparke
式中,θpark为park角度补偿量;
θresalver为永磁同步电机的转子电角度;
Kpark为park补偿系数;
ωe为永磁同步电机的角频率。
步骤102、获取永磁同步电机的三相电流,并对三相电流进行Clarke变换和基于park角度补偿量进行Park变换,转换为d-q坐标系下的直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq
在本实施例中,电动汽车的控制系统的传感装置采集,对永磁同步电机的定子进行电流采样,获取永磁同步电机的三相电流。对所采集的永磁同步电机的三相电流进行Clarke变换和park变换,将静止坐标系下的三相电流转换为旋转坐标下的两相电流。即转换为d-q坐标系下的直轴电流id和交轴电流iq
步骤103、获取永磁同步电机的给定扭矩,根据给定扭矩确定永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ。
步骤104、分别基于直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq对直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,并分别对补偿后的直轴电流和交轴电流进行电流闭环PI调节,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq
上述步骤104中,分别基于直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq对直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,包括:将直轴弱磁电流iD和直轴反馈电流id做差后,进行电流闭环PI调节;将交轴弱磁电流iQ和交轴反馈电流iq做差后,进行电流闭环PI调节。
步骤105、对直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq基于逆park角度补偿量进行逆park变换,得到补偿后的α轴电压和β轴电压。
步骤106、将补偿后的α轴电压、β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,并生成PWM信号控制三相逆变器驱动永磁同步电机,完成解耦控制。
可以理解的是,本申请将理论与工程实践结合,电机控制策略中使用的角度补偿与解耦相结合,将转矩与电压的关系通过离线标定的方式进行整合,将整个电机控制进行转速段的分割,主要考虑电阻、电感在不同的转速段所起的作用来区分,同时按本方法更加能将实体电机实际参数与标定去曲线的融合,能更好的实现解耦的目的。
在一种实施例中,上述永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,还包括:
给定永磁同步电机的直轴弱磁电流iD为第一预设直流电流和转矩电流为第一预设转矩电流,使永磁同步电机的角频率分别在多个预设角频率下,实时调整逆park角度补偿系数,并实时监测直轴稳态电压Ud,当直轴稳态电压Ud输出为-5V至5V时,记录此时的逆park角度补偿系数,得到多个预设角频率分别对应的逆park角度补偿系数;
其中,在永磁同步电机基速之前,第一预设转矩电流为0,第一预设转矩电流为0;在永磁同步电机基速之后,第一预设转矩电流为额定电流的一半,第一预设转矩电流为0。
在一种实施例中,上述永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,还包括:
给定永磁同步电机的直轴弱磁电流iD为额定电流的一半(如给定弱磁电流-150A)转矩电流为0;使永磁同步电机的角频率分别在多个预设角频率下,实时调整逆park角度补偿系数,并实时监测永磁同步电机的转矩,当转矩为-5N/m至5N/m时,记录此时的park角度补偿系数,得到多个预设角频率分别对应的park角度补偿系数。
进一步地,在一个实施例中,直轴输出电压Ud为:
Ud=RideLqiq
其中,R为电机相电阻,id是永磁同步电机经过电流采样,clarke变换和park变换后的直轴电流,iq是永磁同步电机经过电流采样,clarke变换和park变换后的交轴电流。
如图4所示,台架标定完成的PARK与IPARK的解耦及补偿图。图4a中横坐标为永磁同步电机的角频率ωe(单位N/m),纵坐标为逆park角度补偿系数,永磁同步电机的角频率的预设角频率可以为0至900之间的任意数据。图4b中横坐标为永磁同步电机的角频率ωe(单位N/m),纵坐标为park角度补偿系数,永磁同步电机的角频率的预设角频率可以为0至900之间的任意数据。
可以理解的是,直接理论电磁公式及电压方程与工程标定相结合,使控制策略中的数据流遵循正常的理论,为电机控制实车运行时降低过流风险,提升本控制策略对初始角测量误差的容忍度,有利于整个控制系统的稳定性及适应性,同时能够提升母线支撑电容快速下电的响应时间,同时由于完全解耦在进行快速放电时能提升整车舒适性。
如图5所示,在一个实施例中,提供了一种永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制装置,具体可以包括:
补偿量确定模块511,用于采集永磁同步电机的角频率,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定永磁同步电机的逆park角度补偿量,以及,基于预先标定的角频率-park补偿表和确定永磁同步电机的park角度补偿量;
转换模块512,用于获取永磁同步电机的三相电流,并对三相电流进行Clarke变换和基于park角度补偿量进行Park变换,转换为d-q坐标系下的直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq
电流确定模块513,用于获取永磁同步电机的给定扭矩,根据给定扭矩确定永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ;
电压确定模块514,用于分别基于直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq对直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,并分别对补偿后的直轴电流和交轴电流进行电流闭环PI调节,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq
补偿模块515,用于对直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq基于逆park角度补偿量进行逆park变换,得到补偿后的α轴电压和β轴电压;
解耦控制模块516,用于将补偿后的α轴电压、β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,并生成PWM信号控制三相逆变器驱动永磁同步电机,完成解耦控制。
本申请将理论与工程实践结合,电机控制策略中使用的角度补偿与解耦相结合,将转矩与电压的关系通过离线标定的方式进行整合,将整个电机控制进行转速段的分割,主要考虑电阻、电感在不同的转速段所起的作用来区分,同时能将实体电机实际参数与标定去曲线的融合,能更好的实现解耦的目的。
在一个实施例中,提出了一种计算机设备,计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并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以下步骤:采集永磁同步电机的角频率,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定永磁同步电机的逆park角度补偿量,以及,基于预先标定的角频率-park补偿表和确定永磁同步电机的park角度补偿量;获取永磁同步电机的三相电流,并对三相电流进行Clarke变换和基于park角度补偿量进行Park变换,转换为d-q坐标系下的直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq;获取永磁同步电机的给定扭矩,根据给定扭矩确定永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ;分别基于直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq对直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,并分别对补偿后的直轴电流和交轴电流进行电流闭环PI调节,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq;对直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq基于逆park角度补偿量进行逆park变换,得到补偿后的α轴电压和β轴电压;将补偿后的α轴电压、β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,并生成PWM信号控制三相逆变器驱动永磁同步电机,完成解耦控制。
在一个实施例中,提出了一种存储有计算机可读指令的存储介质,该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行以下步骤:采集永磁同步电机的角频率,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定永磁同步电机的逆park角度补偿量,以及,基于预先标定的角频率-park补偿表和确定永磁同步电机的park角度补偿量;获取永磁同步电机的三相电流,并对三相电流进行Clarke变换和基于park角度补偿量进行Park变换,转换为d-q坐标系下的直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq;获取永磁同步电机的给定扭矩,根据给定扭矩确定永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ;分别基于直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq对直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,并分别对补偿后的直轴电流和交轴电流进行电流闭环PI调节,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq;对直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq基于逆park角度补偿量进行逆park变换,得到补偿后的α轴电压和β轴电压;将补偿后的α轴电压、β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,并生成PWM信号控制三相逆变器驱动永磁同步电机,完成解耦控制。
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,该计算机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,前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)等非易失性存储介质,或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
采集所述永磁同步电机的角频率,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定所述永磁同步电机的逆park角度补偿量,以及,基于预先标定的角频率-park补偿表和确定所述永磁同步电机的park角度补偿量;
获取所述永磁同步电机的三相电流,并对所述三相电流进行Clarke变换和基于所述park角度补偿量进行Park变换,转换为d-q坐标系下的
直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq
获取永磁同步电机的给定扭矩,根据所述给定扭矩确定所述永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ;
分别基于所述直轴反馈电流id和所述交轴反馈电流iq对所述直轴弱磁电流iD和所述交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,并分别对补偿后的直轴电流和交轴电流进行电流闭环PI调节,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq
对所述直轴稳态电压Ud和所述交轴稳态电压Uq基于逆park角度补偿量进行逆park变换,得到补偿后的α轴电压和β轴电压;
将补偿后的所述α轴电压、所述β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,并生成PWM信号控制三相逆变器驱动永磁同步电机,完成解耦控制。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,其特征在于,所述基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定所述永磁同步电机的逆park角度补偿量,包括:
查询所述角频率-逆park补偿表中与所述永磁同步电机的角频率对应的逆park补偿系数;
采集所述永磁同步电机的转子电角度;
基于逆park补偿公式,使用所述逆park补偿系数和所述转子电角度,确定所述逆park角度补偿量;
其中,所述逆park补偿公式为:θipark=θresolver+Kiparke
式中,θipark为所述逆park角度补偿量;
θresalver为所述永磁同步电机的转子电角度;
Kipark为所述逆park补偿系数;
ωe为所述永磁同步电机的角频率。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,其特征在于,所述基于预先标定的角频率-park补偿表确定所述永磁同步电机的park角度补偿量,包括:
查询所述角频率-park补偿表中与所述永磁同步电机的角频率对应的park补偿系数;
采集所述永磁同步电机的转子电角度;
基于park补偿公式,使用所述park补偿系数和所述转子电角度,确定所述park角度补偿量;
其中,所述park补偿公式为:θpark=θresolver+Kparke
式中,θpark为所述park角度补偿量;
θresalver为所述永磁同步电机的转子电角度;
Kpark为所述park补偿系数;
ωe为所述永磁同步电机的角频率。
4.根据权利要求1所述的永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,其特征在于,所述方法还包括预先标定所述角频率-逆park补偿表,所述标定方法包括:
给定所述永磁同步电机的直轴弱磁电流iD为第一预设直流电流和转矩电流为第一预设转矩电流,使所述永磁同步电机的角频率分别在多个预设角频率下,实时调整逆park角度补偿系数,并实时监测直轴稳态电压Ud,当所述直轴稳态电压Ud输出为-5V至5V时,记录此时的逆park角度补偿系数,得到所述多个预设角频率分别对应的逆park角度补偿系数;
其中,在所述永磁同步电机基速之前,所述第一预设转矩电流为0,所述第一预设转矩电流为0;在所述永磁同步电机基速之后,所述第一预设转矩电流为额定电流的一半,所述第一预设转矩电流为0。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法,其特征在于,所述方法还包括预先标定所述角频率-park补偿表,所述标定方法包括:
给定所述永磁同步电机的直轴弱磁电流iD为额定电流的一半,转矩电流为0;使所述永磁同步电机的角频率分别在多个预设角频率下,实时调整逆park角度补偿系数,并实时监测所述永磁同步电机的转矩,当所述转矩为-5N/m至5N/m时,记录此时的park角度补偿系数,得到所述多个预设角频率分别对应的park角度补偿系数。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机电驱动系统的交直轴解耦控制方法,其特征在于,所述直轴输出电压Ud为:
Ud=RideLqiq
其中,R为电机相电阻,id是所述永磁同步电机经过电流采样,clarke变换和park变换后的直轴电流,iq是所述永磁同步电机经过电流采样,clarke变换和park变换后的交轴电流。
7.根据权利要求1所述的永磁同步电机电驱动系统的交直轴解耦控制方法,其特征在于,所述分别基于所述直轴反馈电流id和所述交轴反馈电流iq对所述直轴弱磁电流iD和所述交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,包括:
将所述直轴弱磁电流iD和所述直轴反馈电流id做差后,进行电流闭环PI调节;将所述交轴弱磁电流iQ和所述交轴反馈电流iq做差后,进行电流闭环PI调节。
8.一种永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
补偿量确定模块,用于采集所述永磁同步电机的角频率,基于预先标定的角频率-逆park补偿表确定所述永磁同步电机的逆park角度补偿量,以及,基于预先标定的角频率-park补偿表和确定所述永磁同步电机的park角度补偿量;
转换模块,用于获取所述永磁同步电机的三相电流,并对所述三相电流进行Clarke变换和基于所述park角度补偿量进行Park变换,转换为d-q坐标系下的直轴反馈电流id和交轴反馈电流iq
电流确定模块,用于获取永磁同步电机的给定扭矩,根据所述给定扭矩确定所述永磁同步电机的直轴弱磁电流iD和交轴弱磁电流iQ;
电压确定模块,用于分别基于所述直轴反馈电流id和所述交轴反馈电流iq对所述直轴弱磁电流iD和所述交轴弱磁电流iQ进行电流补偿,并分别对补偿后的直轴电流和交轴电流进行电流闭环PI调节,得到直轴稳态电压Ud和交轴稳态电压Uq
补偿模块,用于对所述直轴稳态电压Ud和所述交轴稳态电压Uq基于逆park角度补偿量进行逆park变换,得到补偿后的α轴电压和β轴电压;
解耦控制模块,用于将补偿后的所述α轴电压、所述β轴电压输入至空间矢量脉宽调制单元,并生成PWM信号控制三相逆变器驱动永磁同步电机,完成解耦控制。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的步骤。
10.一种存储有计算机可读指令的存储介质,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述永磁同步电机电驱系统的交直轴解耦控制方法的步骤。
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