CN113517838A - 一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法及装置，该基于永磁同步电机的转子位置角确定方法包括：当永磁同步电机静止时，将永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度；根据永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流；根据永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差；通过锁相环确定与转速误差相对应的转子电角转速；根据初始电角度和转子电角转速进行积分计算，得到转子位置角。可见，实施这种实施方式，能够适用于多种转速情况，从而提高其普遍适应能力，进而提高永磁同步电机的性能可靠性和稳定性。

Description

一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法及装置
技术领域
本申请涉及电机驱动技术领域，具体而言，涉及一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法及装置。
背景技术
FOC(Field-Oriented Control)，即磁场定向控制，也称矢量变频，是目前无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)高效控制的最佳选择。FOC精确地控制磁场大小与方向，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高，并且具有高速的动态响应。然而，在实践中发现，FOC控制需要精确的转子位置角度参与运算，而目前的所有转子位置角度的确定方法都会因为转速的变化或波动而导致其精确度降低，从而不适用于多种情况，进而导致了其普遍适应能力存在明显不足。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法及装置，能够适用于多种转速情况，从而提高其普遍适应能力，进而提高永磁同步电机的性能可靠性和稳定性。
本申请实施例第一方面提供了一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法，所述方法包括：
当所述永磁同步电机静止时，将所述永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度；
根据所述永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流；
根据所述永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、所述两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差；
通过锁相环确定与所述转速误差相对应的转子电角转速；
根据所述初始电角度和所述转子电角转速进行积分计算，得到转子位置角。
在上述实现过程中，该方法可以优先将永磁同步电机的静止转子角调整到预设电角度，从而固定永磁同步电机的初始状态，然后再根据永磁同步电机的三相电流进行坐标变换处理得到两相旋转坐标系定子电流，再然后结合估算电流进行综合计算，得到转速误差，以使锁相环可以确定出与转速误差相对应的转子电角转速，最后再通过对转子电角转速和初始电角度进行积分计算，得到转子位置角。可见，实施这种实施方式，能够通过预设的估算电流和相关的计算确定出准确的转子位置角，从而使得该方法能够在多种转速情况下计算得到转子位置角，使得其具有普遍适应能力；同时，因为该种方法赋予了永磁同步电机普遍适应能力，所以在永磁同步电机的使用过程中不再需要对其软硬件进行多方调整，从而能够提高永磁同步电机的性能可靠性和稳定性。
进一步地，所述方法还包括：
根据所述转子电角转速和转子位置角形成转速闭环；
通过电流PI调节器对所述两相旋转坐标系定子电流进行转换，得到两相旋转坐标系定子转换电压；
对两相旋转坐标系定子转换电压进行反park变换，得到两相静止坐标系转换电压；
对两相静止坐标系转换电压进行SVPWM调制，得到PWM控制信号；
根据PWM控制信号，通过逆变器对永磁同步电机的无位置传感器进行控制。
在上述实现过程中，该方法可以进一步地根据转子电角转速和转子位置角形成转速闭环，然后通过电流PI调节器对两相旋转坐标系定子电流进行转换得到两相旋转坐标系定子转换电压，然后再对两相旋转坐标系定子转换电压进行反park变换与SVPWM调制，得到PWM控制信号，最后通过PWM控制信号对永磁同步电机进行控制。可见，实施这种实施方式，能够在获取到转子位置角之后，进一步根据永磁同步电机的运行参数进行PWM控制信号的获取，从而能够通过PWM控制信号实现对永磁同步电机的控制。
进一步地，所述当所述永磁同步电机静止时，将所述永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度的步骤包括：
当所述永磁同步电机静止时，控制所述永磁同步电机中三相逆变器A相的上桥臂开、下桥臂关，三相逆变器B相上桥臂关、下桥臂开，三相逆变器C相上桥臂关、下桥臂开，以使直流转矩将所述永磁同步电机的电机转子拖动至预设的初始电角度。
在上述实现过程中，该方法可以通过控制永磁同步电机中的三相逆变器控制永磁同步电机的电子转子进行调整，从而使得永磁同步电机的电机转子可以在永磁同步电机静止的状态下被调整至预设的初始电角度。可见，实施这种实施方式，能够简单、有效地对永磁同步电机的电机转子进行调整，从而便于后续的转子位置角的确定。
进一步地，所述根据所述永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流的步骤包括：
对所述永磁同步电机的三相电流进行clark变换，得到两相静止坐标系定子电流；
对所述两相静止坐标系定子电流进行park变换，得到两相旋转坐标系定子电流。
在上述实现过程中，该方法可以通过clark变换和park变换对永磁同步电机的三相电流进行坐标系转换，从而得到两相旋转坐标系定子电流。可见，实施这种实施方式，能够获取到准确、有效的两相旋转坐标系定子电流，从而能够提高后续永磁同步电机的转子位置角的确定精度。
进一步地，所述根据所述永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、所述两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差的步骤包括：
根据所述永磁同步电机的两相旋转坐标系定子电压、所述两相旋转坐标系定子电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到电机估计磁链和电机估计定子电阻；
根据所述两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流、所述电机估计磁链和所述电机估计定子电阻进行计算，得到转速误差。
在上述实现过程中，该方法可以优先计算出电机估计磁链和电机估计定子电阻，然后再结合预设的估算电流进行转速误差的计算，从而能够计算出有效的转误差，进而有利于后续根据该有效的转速误差进行相应的处理，得到有效的转子位置角，有利于提高转子位置角的获取有效性和准确性。
本申请实施例第二方面提供了一种基于永磁同步电机的转子位置角确定装置，所述基于永磁同步电机的转子位置角确定装置包括：
复位单元，用于当所述永磁同步电机静止时，将所述永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度；
第一变换单元，用于根据所述永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流；
第一计算单元，用于根据所述永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、所述两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差；
确定单元，用于通过锁相环确定与所述转速误差相对应的转子电角转速；
第二计算单元，用于根据所述初始电角度和所述转子电角转速进行积分计算，得到转子位置角。
在上述实现过程中，该装置能够通过预设的估算电流和相关的计算确定出准确的转子位置角，从而使得该方法能够在多种转速情况下计算得到转子位置角，使得其具有普遍适应能力；同时，因为该种方法赋予了永磁同步电机普遍适应能力，所以在永磁同步电机的使用过程中不再需要对其软硬件进行多方调整，从而能够提高永磁同步电机的性能可靠性和稳定性。
进一步地，所述转子位置角确定装置包括：
调整单元，用于根据所述转子电角转速和转子位置角形成转速闭环；
转换单元，用于通过电流PI调节器对所述两相旋转坐标系定子电流进行转换，得到两相旋转坐标系定子转换电压；
第二变换单元，用于对两相旋转坐标系定子转换电压进行反park变换，得到两相静止坐标系转换电压；
调制单元，用于对两相静止坐标系转换电压进行SVPWM调制，得到PWM控制信号；
控制单元，用于根据PWM控制信号，通过逆变器对永磁同步电机的无位置传感器进行控制。
在上述实现过程中，该装置能够在获取到转子位置角之后，进一步根据永磁同步电机的运行参数进行PWM控制信号的获取，从而能够通过PWM控制信号实现对永磁同步电机的控制。
进一步地，所述复位单元具体用于当所述永磁同步电机静止时，控制所述永磁同步电机中三相逆变器A相的上桥臂开、下桥臂关，三相逆变器B相上桥臂关、下桥臂开，三相逆变器C相上桥臂关、下桥臂开，以使直流转矩将所述永磁同步电机的电机转子拖动至预设的初始电角度。
在上述实现过程中，该装置能够通过控制永磁同步电机中的三相逆变器控制永磁同步电机的电子转子进行调整，从而使得永磁同步电机的电机转子可以在永磁同步电机静止的状态下被调整至预设的初始电角度。
本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例第一方面中任一项所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法。
本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例第一方面中任一项所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种基于永磁同步电机的转子位置角确定装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种基于永磁同步电机的转子位置角确定装置的结构示意图。
具体实施方式
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描述。
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。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
请参看图1，图1为本申请实施例提供了一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法的流程示意图。其中，该基于永磁同步电机的转子位置角确定方法包括：
S101、当永磁同步电机静止时，将永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度。
本实施例中，当永磁同步电机静止时，该方法可以控制三相逆变器A相上桥臂开、下桥臂关，B相和C相上桥臂关、下桥臂开，此时的直流转矩将会把电机转子拖到电角度零度的位置，从而实现转子的精确定位。
S102、根据永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流。
本实施例中，实时获取永磁同步电机(PMSM)的三相电流ia、ib、ic。
在本实施例中，该方法可以对三相电流进行clark变换，得到两相静止坐标系定子电流iα、iβ；其中，将三相坐标系下的三相电流ia、ib、ic转换为两相静止坐标系定子电流iα、iβ的变换为clark变换，两相静止坐标系是指电机的αβ坐标系；
在本实施例中，该方法还可以对两相静止坐标系定子电流iα、iβ进行park变换，得到旋转坐标系定子电流id、iq；其中，将两相静止坐标系定子电流iα、iβ转换为两相旋转坐标系定子电流id、iq的变换为park变换，两相旋转坐标系是指电机的dq坐标系。
S103、根据永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差。
本实施例中，根据永磁同步电机电流方程，以两相旋转坐标系定子输入电压(ud_ref和uq_ref)为输入，两相旋转坐标系定子电流id、iq为状态变量，参与自适应控制算法，得到电机估计磁链
Figure BDA0003040458070000081
电机估计定子电阻
Figure BDA0003040458070000082
然后，在以两相旋转坐标系定子电流id、iq、预设的估算电流
Figure BDA0003040458070000083
和电机估计磁链
Figure BDA0003040458070000084
电机估计定子电阻
Figure BDA0003040458070000085
为输入进行计算，得到转速误差。
S104、通过锁相环确定与转速误差相对应的转子电角转速。
本实施例中，该方法可以通过锁相环(PLL)得到转子电角转速
Figure BDA0003040458070000086
S105、根据初始电角度和转子电角转速进行积分计算，得到转子位置角。
本实施例中，该方法可以通过对转子电角转速
Figure BDA0003040458070000087
进行积分计算，得到转子位置角
Figure BDA0003040458070000088
本申请实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。
在本申请实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。
可见，实施本实施例所描述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法，能够优先将永磁同步电机的静止转子角调整到预设电角度，从而固定永磁同步电机的初始状态，然后再根据永磁同步电机的三相电流进行坐标变换处理得到两相旋转坐标系定子电流，再然后结合估算电流进行综合计算，得到转速误差，以使锁相环可以确定出与转速误差相对应的转子电角转速，最后再通过对转子电角转速和初始电角度进行积分计算，得到转子位置角。可见，实施这种实施方式，能够通过预设的估算电流和相关的计算确定出准确的转子位置角，从而使得该方法能够在多种转速情况下计算得到转子位置角，使得其具有普遍适应能力；同时，因为该种方法赋予了永磁同步电机普遍适应能力，所以在永磁同步电机的使用过程中不再需要对其软硬件进行多方调整，从而能够提高永磁同步电机的性能可靠性和稳定性。
实施例2
请参看图2，图2为本申请实施例提供的一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法的流程示意图。如图2所示，其中，该基于永磁同步电机的转子位置角确定方法包括：
S201、当永磁同步电机静止时，控制永磁同步电机中三相逆变器A相的上桥臂开、下桥臂关，三相逆变器B相上桥臂关、下桥臂开，三相逆变器C相上桥臂关、下桥臂开，以使直流转矩将永磁同步电机的电机转子拖动至预设的初始电角度。
S202、对永磁同步电机的三相电流进行clark变换，得到两相静止坐标系定子电流。
S203、对两相静止坐标系定子电流进行park变换，得到两相旋转坐标系定子电流。
S204、根据永磁同步电机的两相旋转坐标系定子电压、两相旋转坐标系定子电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到电机估计磁链和电机估计定子电阻。
S205、根据两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流、电机估计磁链和电机估计定子电阻进行计算，得到转速误差。
S206、通过锁相环确定与转速误差相对应的转子电角转速。
S207、根据初始电角度和转子电角转速进行积分计算，得到转子位置角。
举例来说，首先确定旋转坐标系下的永磁同步电机电压方程如下：
Figure BDA0003040458070000101
Figure BDA0003040458070000102
其中，id、iq、ud、uq为两相旋转坐标系定子电压和两相旋转坐标系定子电流，Rs为定子电阻，Ld、Lq为电机定子电感，ωe为转子电角速度，ψf为电机转子磁链；
其次，以定子电流
Figure BDA0003040458070000103
为状态变量观测值(即估算电流)、is为状态实际值(即两相旋转坐标系定子电流)、以us(即两相旋转坐标系定子电压)为输入值、以K为误差反馈系数共同构架状态观测器，其方程定义为：
Figure BDA0003040458070000104
Figure BDA0003040458070000105
Figure BDA0003040458070000106
然后，由自适应观测器获取电机估计参数定子估计电阻
Figure BDA0003040458070000107
和转子磁链估计
Figure BDA0003040458070000111
其公式如下：
Figure BDA0003040458070000112
Figure BDA0003040458070000113
通过该替代观测器中的定子电阻Rs和电机磁链ψf，得到自适应观测器模型，进而得到转速误差，并经过锁相环得到估计转速电角速度。
Figure BDA0003040458070000114
电机启动时候转速为零，即：
Figure BDA0003040458070000115
最后，以上转速误差为依据进行积分计算得到转子位置
Figure BDA0003040458070000116
公式如下：
Figure BDA0003040458070000117
本实施例中，电机控制器拓扑为三相全桥逆变电路。
S208、根据转子电角转速和转子位置角形成转速闭环。
本实施例中，锁相环估算得到的电机转子速度
Figure BDA0003040458070000118
和位置信息
Figure BDA0003040458070000119
形成转速闭环。
S209、通过电流PI调节器对两相旋转坐标系定子电流进行转换，得到两相旋转坐标系定子转换电压。
本实施例中，两相旋转坐标系定子电流id、iq经电流PI调节器，输出两相旋转坐标系定子电压ud_ref、uq_ref。
S210、对两相旋转坐标系定子转换电压进行反park变换，得到两相静止坐标系转换电压。
本实施例中，对两相旋转坐标系定子电ud_ref、uq_ref进行反Park变换，得到两相静止坐标系定子电压uα、uβ；其中，将两相旋转坐标系中数学模型转换为两相静止坐标系中的变换称为反Park变换。
S211、对两相静止坐标系转换电压进行SVPWM调制，得到PWM控制信号。
本实施例中，该方法可以对两相静止坐标系定子电压uα、uβ进行SVPWM(空间矢量脉宽调制，Space Vector Pulse Width Modulation)调制，得到获得PWM控制信号。
S212、根据PWM控制信号，通过逆变器对永磁同步电机的无位置传感器进行控制。
本实施例中，该方法可以通过逆变器实现永磁同步电机无位置传感器控制。
可见，实施本实施例所描述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法，能够适用于自适应观测器的水下机器人电机驱动系统，具体的，更该方法可以分两步运行。其中，第一步是在电机零速时进行转子定位，从而简化操作；然后，在电机转子定位的基础上，电机可以实现带载启动，从而能够避免启动时因水下阻力而导致的启动失败的情况。而第二步则是选择自适应观测器作为无位置控制算法，以电机电流方程为观测器模型基础，可见，改过程中不存在低速和中高速的算法的切换，也不存在算法的过渡，因此，相较于传统的水下机器人电动驱动系统，性能更加可靠，稳定性更高。
另外，该方法在电机启动后所采用自适应观测器和锁相环，是以电流误差为对估算的状态变量进行反馈的，能够有效地加快误差的收敛速度。同时，通过自适应观测器还可以实时辨识电机参数，从而使得辨识出的电机参数能够实时参与观测器转子位置，进而能够进一步减小参数变化的影响，提高系统的稳健性。
实施例3
请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种基于永磁同步电机的转子位置角确定装置的结构示意图。如图3所示，该基于永磁同步电机的转子位置角确定装置包括：
复位单元310，用于当永磁同步电机静止时，将永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度；
第一变换单元320，用于根据永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流；
第一计算单元330，用于根据永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差；
确定单元340，用于通过锁相环确定与转速误差相对应的转子电角转速；
第二计算单元350，用于根据初始电角度和转子电角转速进行积分计算，得到转子位置角。
本申请实施例中，对于基于永磁同步电机的转子位置角确定装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
可见，实施本实施例所描述的基于永磁同步电机的转子位置角确定装置，能够通过预设的估算电流和相关的计算确定出准确的转子位置角，从而使得该方法能够在多种转速情况下计算得到转子位置角，使得其具有普遍适应能力；同时，因为该种方法赋予了永磁同步电机普遍适应能力，所以在永磁同步电机的使用过程中不再需要对其软硬件进行多方调整，从而能够提高永磁同步电机的性能可靠性和稳定性。
实施例4
请一并参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种基于永磁同步电机的转子位置角确定装置的结构示意图。其中，图4所示的基于永磁同步电机的转子位置角确定装置是由图3所示的基于永磁同步电机的转子位置角确定装置进行优化得到的。如图4所示，转子位置角确定装置包括：
调整单元360，用于根据转子电角转速和转子位置角形成转速闭环；
转换单元370，用于通过电流PI调节器对两相旋转坐标系定子电流进行转换，得到两相旋转坐标系定子转换电压；
第二变换单元380，用于对两相旋转坐标系定子转换电压进行反park变换，得到两相静止坐标系转换电压；
调制单元390，用于对两相静止坐标系转换电压进行SVPWM调制，得到PWM控制信号；
控制单元400，用于根据PWM控制信号，通过逆变器对永磁同步电机的无位置传感器进行控制。
作为一种可选的实施方式，复位单元310具体用于当永磁同步电机静止时，控制永磁同步电机中三相逆变器A相的上桥臂开、下桥臂关，三相逆变器B相上桥臂关、下桥臂开，三相逆变器C相上桥臂关、下桥臂开，以使直流转矩将永磁同步电机的电机转子拖动至预设的初始电角度。
作为一种可选的实施方式，第一变换单元320包括：
第一子单元321，用于对永磁同步电机的三相电流进行clark变换，得到两相静止坐标系定子电流；
第二子单元322，用于对两相静止坐标系定子电流进行park变换，得到两相旋转坐标系定子电流。
作为一种可选的实施方式，第一计算单元330包括：
第三子单元331，用于根据永磁同步电机的两相旋转坐标系定子电压、两相旋转坐标系定子电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到电机估计磁链和电机估计定子电阻；
第四子单元332，用于根据两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流、电机估计磁链和电机估计定子电阻进行计算，得到转速误差。
本申请实施例中，对于基于永磁同步电机的转子位置角确定装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
可见，实施本实施例所描述的基于永磁同步电机的转子位置角确定装置，能够通过预设的估算电流和相关的计算确定出准确的转子位置角，从而使得该方法能够在多种转速情况下计算得到转子位置角，使得其具有普遍适应能力；同时，因为该种方法赋予了永磁同步电机普遍适应能力，所以在永磁同步电机的使用过程中不再需要对其软硬件进行多方调整，从而能够提高永磁同步电机的性能可靠性和稳定性。
本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例1或实施例2中任一项基于永磁同步电机的转子位置角确定方法。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例1或实施例2中任一项基于永磁同步电机的转子位置角确定方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，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。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。
以上所述，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所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种基于永磁同步电机的转子位置角确定方法，其特征在于，所述方法包括：
当所述永磁同步电机静止时，将所述永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度；
根据所述永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流；
根据所述永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、所述两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差；
通过锁相环确定与所述转速误差相对应的转子电角转速；
根据所述初始电角度和所述转子电角转速进行积分计算，得到转子位置角。
2.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述转子电角转速和转子位置角形成转速闭环；
通过电流PI调节器对所述两相旋转坐标系定子电流进行转换，得到两相旋转坐标系定子转换电压；
对两相旋转坐标系定子转换电压进行反park变换，得到两相静止坐标系转换电压；
对两相静止坐标系转换电压进行SVPWM调制，得到PWM控制信号；
根据PWM控制信号，通过逆变器对永磁同步电机的无位置传感器进行控制。
3.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法，其特征在于，所述当所述永磁同步电机静止时，将所述永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度的步骤包括：
当所述永磁同步电机静止时，控制所述永磁同步电机中三相逆变器A相的上桥臂开、下桥臂关，三相逆变器B相上桥臂关、下桥臂开，三相逆变器C相上桥臂关、下桥臂开，以使直流转矩将所述永磁同步电机的电机转子拖动至预设的初始电角度。
4.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法，其特征在于，所述根据所述永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流的步骤包括：
对所述永磁同步电机的三相电流进行clark变换，得到两相静止坐标系定子电流；
对所述两相静止坐标系定子电流进行park变换，得到两相旋转坐标系定子电流。
5.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法，其特征在于，所述根据所述永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、所述两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差的步骤包括：
根据所述永磁同步电机的两相旋转坐标系定子电压、所述两相旋转坐标系定子电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到电机估计磁链和电机估计定子电阻；
根据所述两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流、所述电机估计磁链和所述电机估计定子电阻进行计算，得到转速误差。
6.一种基于永磁同步电机的转子位置角确定装置，其特征在于，所述转子位置角确定装置包括：
复位单元，用于当所述永磁同步电机静止时，将所述永磁同步电机的电机转子调整至预设的初始电角度；
第一变换单元，用于根据所述永磁同步电机的三相电流进行变换处理，得到两相旋转坐标系定子电流；
第一计算单元，用于根据所述永磁同步电机的两相旋转坐标系定子输入电压、所述两相旋转坐标系定子电流、预设的估算电流以及预设的自适应控制算法进行计算，得到转速误差；
确定单元，用于通过锁相环确定与所述转速误差相对应的转子电角转速；
第二计算单元，用于根据所述初始电角度和所述转子电角转速进行积分计算，得到转子位置角。
7.根据权利要求6所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定装置，其特征在于，所述转子位置角确定装置包括：
调整单元，用于根据所述转子电角转速和转子位置角形成转速闭环；
转换单元，用于通过电流PI调节器对所述两相旋转坐标系定子电流进行转换，得到两相旋转坐标系定子转换电压；
第二变换单元，用于对两相旋转坐标系定子转换电压进行反park变换，得到两相静止坐标系转换电压；
调制单元，用于对两相静止坐标系转换电压进行SVPWM调制，得到PWM控制信号；
控制单元，用于根据PWM控制信号，通过逆变器对永磁同步电机的无位置传感器进行控制。
8.根据权利要求6所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定装置，其特征在于，所述复位单元具体用于当所述永磁同步电机静止时，控制所述永磁同步电机中三相逆变器A相的上桥臂开、下桥臂关，三相逆变器B相上桥臂关、下桥臂开，三相逆变器C相上桥臂关、下桥臂开，以使直流转矩将所述永磁同步电机的电机转子拖动至预设的初始电角度。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至5任一项所述的基于永磁同步电机的转子位置角确定方法。
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