CN113992102A - 永磁同步电机扭矩的控制方法、装置、介质、电子设备 - Google Patents
永磁同步电机扭矩的控制方法、装置、介质、电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113992102A CN113992102A CN202111064055.5A CN202111064055A CN113992102A CN 113992102 A CN113992102 A CN 113992102A CN 202111064055 A CN202111064055 A CN 202111064055A CN 113992102 A CN113992102 A CN 113992102A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- permanent magnet
- torque
- magnet synchronous
- synchronous motor
- theoretical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 168
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 37
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 101000841267 Homo sapiens Long chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase Proteins 0.000 description 7
- 102100029107 Long chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase Human genes 0.000 description 7
- JJYKJUXBWFATTE-UHFFFAOYSA-N mosher's acid Chemical compound COC(C(O)=O)(C(F)(F)F)C1=CC=CC=C1 JJYKJUXBWFATTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 239000000306 component Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/24—Vector control not involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/28—Stator flux based control
- H02P21/30—Direct torque control [DTC] or field acceleration method [FAM]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/28—Arrangements for controlling current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
- H02P2207/055—Surface mounted magnet motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本申请涉及电机控制技术领域,揭示了一种永磁同步电机扭矩的控制方法、装置、介质及电子设备。该方法包括:获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流和定子温度变化值;基于定子温度变化值和第一理论输入电流计算针对电机的理论扭矩,并计算电机的需求扭矩与理论扭矩之间的扭矩差值;通过定子温度变化值和扭矩差值,确定针对第一理论输入电流的电流补偿值;基于该电流补偿值,校正该第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于第二理论输入电流控制永磁同步电机的扭矩。本申请通过扭矩差值确定电流补偿值,对输入至电机的第一理论输入电流进行补偿,使得电机的扭矩能够达到需求扭矩,故能够提高针对永磁同步电机输出扭矩的控制精度。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域,特别地,涉及一种永磁同步电机扭矩的控制方法、装置、介质和电子设备。
背景技术
在针对永磁同步电机扭矩的控制场景中,特别是在新能源车辆的永磁同步电机扭矩的控制场景中,永磁同步电机的扭矩公式严重依赖永磁同步永磁同步电机的相关参数(尤其是永磁体磁链、交直轴电感),现有技术中一般通过永磁同步电机参数在线辨识的方法,实时获取永磁同步电机的相关参数,然而,在线参数辨识技术辨识算法复杂、可靠性低,辨识精度难以达到理想效果,无法实现针对永磁同步电机输出扭矩的精准控制精度。基于此,如何提高针对永磁同步电机输出扭矩的控制精度是亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种永磁同步电机扭矩的控制方法及装置、计算机可读存储介质、电子设备,进而至少可以提高针对永磁同步电机输出扭矩的控制精度。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种永磁同步电机扭矩的控制方法,所述方法包括:获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,以及获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值;基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,并计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩之间的扭矩差值;通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值;基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩。
在本申请的一个实施例中,基于前述方案,所述获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,包括:获取针对永磁同步电机的需求扭矩;通过预先标定的电流查询二维表确定与所述需求扭矩对应的理论输入电流,作为所述第一理论输入电流。
在本申请的一个实施例中,基于前述方案,所述获取针对永磁同步电机的需求扭矩,包括:采集针对所述永磁同步电机的油门踏板开度信号、档位信号,以及制动踏板信号;根据所述油门踏板开度信号、档位信号,以及制动踏板信号,确定针对所述永磁同步电机的需求扭矩。
在本申请的一个实施例中,基于前述方案,所述获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值,包括:实时采集针对所述永磁同步电机的定子温度;获取针对所述永磁同步电机的定子温度基准值,并将所述定子温度与所述定子温度之间的差值确定为所述定子温度变化值。
在本申请的一个实施例中,基于前述方案,所述第一理论输入电流包括第一理论交轴电流和第一理论直轴电流,所述基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,包括:通过以下公式计算所述理论扭矩:
其中,Te*为所述理论扭矩;Np为所述永磁同步电机的极对数;系数a和系数b为通过具体台架标定而获得的系数;ΔT为所述定子温度变化值;Iq为所述第一理论交轴电流;Id为所述第一理论直轴电流。
在本申请的一个实施例中,基于前述方案,所述通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值,包括:基于预先标定的补偿电流查询二维表,通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值。
在本申请的一个实施例中,基于前述方案,在基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩之后,所述方法还包括:在检测到所述永磁同步电机的定子温度发生变化时,将所述第二理论输入电流作为所述第一理论输入电流,并执行获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流的步骤。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种永磁同步电机扭矩的控制装置,所述装置包括:获取单元,被用于获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,以及获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值;计算单元,被用于基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,并计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩之间的扭矩差值;确定单元,被用于通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值;校正单元,被用于基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序包括可执行指令,当该可执行指令被处理器执行时,实现如上述实施例中所述的永磁同步电机扭矩的控制方法。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储器,用于存储所述处理器的可执行指令,当所述可执行指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的永磁同步电机扭矩的控制方法。
在本申请实施例的技术方案中,基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,并计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩之间的扭矩差值,在通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值,并基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩。由于计算永磁同步电机的理论扭矩值与需求扭矩值得差值并进一步获得补偿电流值,通过对第一理论输入电流进行补偿,故能够实现永磁同步电机扭矩的实时控制,提高针对永磁同步电机输出扭矩的控制精度。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。在附图中:
图1为根据本申请实施例示出的永磁同步电机扭矩的控制方法的流程图;
图2为根据本申请实施例示出的获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流的细节流程图;
图3为根据本申请实施例示出的获取针对永磁同步电机的需求扭矩的细节流程图;
图4为根据本申请实施例示出的交直轴电流MTPA/MTPV曲线图;
图5为根据本申请实施例示出的获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值的细节流程图;
图6为根据本申请实施例示出的补偿电流查询二维表的交直轴电流标定示意图;
图7为根据本申请实施例示出的永磁同步电机控制系统架构框图;
图8为根据本申请实施例示出的一种永磁同步电机扭矩的控制装置的框图;
图9为根据本申请实施例示出的计算机可读存储介质的示意图;
图10为根据本申请实施例示出的电子设备的系统结构的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
需要说明的是:在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。
在本申请中,所提出的永磁同步电机扭矩的控制方案可以应用于新能源车辆的控制技术领域。具体的,永磁同步电机作为新能源车辆的核心部件,具有高效率、高输出扭矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点。由于永磁同步电机性能直接决定了整车动力性能的好坏,而永磁同步电机的扭矩控制精度是评估电驱系统的一个重要指标,因此纯电动车辆永磁同步电机的输出扭矩高精度控制则显得十分重要。基于此,本申请提出的永磁同步电机扭矩的控制方案适用于新能源车辆的控制技术领域。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述:
根据本申请的第一方面,提供了一种永磁同步电机扭矩的控制方法。图1为根据本申请实施例示出的永磁同步电机扭矩的控制方法的流程图,该永磁同步电机扭矩的控制方法可以由具有计算处理功能的设备来执行,该永磁同步电机扭矩的控制方法至少包括步骤110至步骤170,详细介绍如下:
在步骤110中,获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,以及获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值。
在在如图1所示步骤110的一个实施例中,获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,可以按照如图2所示的步骤执行。
参见图2,为根据本申请实施例示出的获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流的细节流程图。具体包括步骤111至步骤112:
步骤111,获取针对永磁同步电机的需求扭矩。
步骤112,通过预先标定的电流查询二维表确定与所述需求扭矩对应的理论输入电流,作为所述第一理论输入电流。
在本申请中,比如,在新能源车辆的应用场景中,车辆的行驶动力需要永磁同步电机输出的扭矩来支持,而永磁同步电机的输出扭矩又由输入至永磁同步电机的电流来决定。因此,可以首先获取针对永磁同步电机的需求扭矩,然后确定与所述需求扭矩对应的理论输入电流,作为所述第一理论输入电流。
具体的,在本实施例中,获取针对永磁同步电机的需求扭矩,可以按照如图3所示的步骤执行。
参见图3,为根据本申请实施例示出的获取针对永磁同步电机的需求扭矩的细节流程图。具体包括步骤1111至步骤1112:
步骤1111,采集针对所述永磁同步电机的油门踏板开度信号、档位信号,以及制动踏板信号。
步骤1112,根据所述油门踏板开度信号、档位信号,以及制动踏板信号,确定针对所述永磁同步电机的需求扭矩。
在本申请中,比如,在新能源车辆的应用场景中,车辆行驶工况可以根据检测到的油门踏板开度信号、档位信号、制动踏板信号等确定。并根据整车控制器VCU内部的标定MAP获取需求扭矩Torque_ref,并将需求扭矩Torque_ref反馈给永磁同步电机控制器MCU。
在本申请中,电流查询二维表中标定有针对永磁同步电机的第一理论输入电流与针对永磁同步电机的输出扭矩之间的对应关系。其中,电流查询二维表可以预先标定。
需要说明的是,这里所提到的针对永磁同步电机的第一理论输入电流包括交轴电流(Iq)和直轴电流(Id)。
具体的,所述的预先标定的电流查询二维表可以通过永磁同步电机台架标定获取,在标定的过程中电流查询二维表按照MTPA/MTPV策略进行标定,为保证永磁同步电机扭矩精度可适当的选取合适的标定工况点。进一步的,如图4所示,为根据本申请实施例示出的交直轴电流MTPA/MTPV曲线图。其中,MTPA/MTPV策略为最大转矩电流比和最大转矩电压比曲线,其中曲线401为MTPA曲线,曲线402为MTPV曲线。
在如图1所示步骤110的一个实施例中,获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值,可以按照如图5所示的步骤执行。
参见图5,为根据本申请实施例示出的获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值的细节流程图。具体包括步骤113至步骤114:
步骤113,实时采集针对所述永磁同步电机的定子温度。
步骤114,获取针对所述永磁同步电机的定子温度基准值,并将所述定子温度与所述定子温度之间的差值确定为所述定子温度变化值。
在本实施例中,针对所述永磁同步电机的定子温度T1可以实时获取。可以是在永磁同步电机正常工作时,在具体的实施过程中通过多次测量取平均值获得。
在本实施例中,针对所述永磁同步电机的定子温度基准值T0可以是在永磁同步电机台架上的实验室温度,即外界环境温度。也可以是在上一次定子温度测量时的定子温度。
在获得针对所述永磁同步电机的定子温度T1和定子温度基准值T0之后,通过如下公式计算所述定子温度变化值:
ΔT=T1-T0
继续参照图1,在步骤130中,基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩Te*,并计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩Te*之间的扭矩差值。
在本申请中,所述第一理论输入电流可以包括第一理论交轴电流和第一理论直轴电流。
进一步的,所述基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,可以通过以下公式计算所述理论扭矩:
其中,Te*为所述理论扭矩;Np为所述永磁同步电机的极对数;系数a和系数b为通过具体台架标定而获得的系数;ΔT为所述定子温度变化值;Iq为所述第一理论交轴电流;Id为所述第一理论直轴电流。
在本申请中,所述台架标定与所述的电流查询二维表标定方法一致,通过设定扭矩值和直轴电流大小,改变交轴电流使测功机扭矩值达到设定扭矩值,通过这种方式获取一定数量的Te~(Id,Iq),再按照MTPA/MTPV的策略获取最优的一组Te~(Id,Iq)。不同的是,所述的台架标定需要考虑在不同的温度和交、直轴电流时记录交直轴电流大小、测功机扭矩值、永磁同步电机定子温度等数据,记录在不同永磁同步电机定子温度T1时的Te*~(Id*,Iq*),通过模拟扭矩计算公式获取系数a和系数b。
可见,由于永磁同步电机的输出扭矩除了由输入电流决定,还受定子温度的影响,即永磁同步电机载相同输入电流,不同定子温度的下的输出扭矩是不同的,因此可以基于定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩Te*。
在计算得到所述理论扭矩之后,还可以计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩之间的扭矩差值ΔTe。
继续参照图1,在步骤150中,通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值。
在本申请中,通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值,可以是基于预先标定的补偿电流查询二维表,通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值。
在本申请中,所述补偿电流查询二维表为二维数据表,针对所述补偿电流查询二维表的输入为永磁同步电机定子温度变化值ΔT和扭矩差值ΔTe,输出为当前永磁同步电机定子温度变化值ΔT和扭矩差值ΔTe下的第一理论输入电流的电流补偿值(包括交轴电流补偿值ΔIq和直轴电流补偿值ΔId)。
正如上述所提到的,所述补偿电流查询二维表根据永磁同步电机台架标定获取,由于永磁同步电机参数受定子温度影响较大,在标定过程中选取永磁同步电机温度点覆盖永磁同步电机的不同工况下的温度范围,为达到较高的电流补偿效果可以适当选取较多的温度点。
具体的,所述扭矩差值ΔTe为永磁同步电机的理论扭矩Te*和需求扭矩Torque_ref通过差值运算获取。由于扭矩差值ΔTe体现的永磁同步电机的扭矩精度,在实际的电机扭矩控制中永磁同步电机的扭矩精度可以控制在±3%以内,因此所述补偿电流查询二维表的输入扭矩差值ΔTe可以根据实际永磁同步电机的峰值扭矩大小来确定。在所述补偿电流查询二维表标定的过程中扭矩差值ΔTe的取值范围可以为0~3%*Tmax,为了实现精细化标定,在标定的过程中可以适当的增加扭矩差值ΔTe的数据点。
需要说明的是,在补偿电流查询二维表标定的过程中,在上位机中设定扭矩差值ΔTe和直轴电流Id,通过改变交轴电流Iq的大小使电机的扭矩达到扭矩差值ΔTe的大小。由电机的扭矩计算公式可知,同一扭矩可以对应不同的交、直轴电流。如图6,为根据本申请实施例示出的补偿电流查询二维表的交直轴电流标定示意图。如图可见,本申请所述补偿电流查询二维表不同于所述电流查表模块二维表,无需按照MTPA/MTPV的策略来标定,在补偿电流查询二维表二维表标定的过程中设定的直轴电流Id选取的值为较小值,Iq值根据恒转矩曲线曲线601实际读取的数据进行记录。为实现交直轴电流的精细化标定,直轴电流Id取值点可以适当的增加。
继续参照图1,在步骤170中,基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩。
在本申请中,基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,可以是在第一理论输入电流的基础上补充所述电流补偿值,即对所述电流补偿值和所述第一理论输入电流进行求和,得到所述第二理论输入电流。
在本申请中,通过所述电流补偿值对所述第一理论电流进行补偿之后得到的第二理论输入电流,可以提供给所述永磁同步电机,从而可以使得所述永磁同步电机即使在定子温度变化值不为0的情况下,也能输出与需求扭矩相同或者相差不大的实际扭矩,进而实现对永磁同步电机输出扭矩的精准控制。
在本申请的一个实施例中,在基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩之后,还可以执行如下方案:
在检测到所述永磁同步电机的定子温度发生变化时,将所述第二理论输入电流作为所述第一理论输入电流,并执行获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流的步骤。
在本实施例中,当所述永磁同步电机的定子温度再次发生变化时,所述第二理论输入电流已经不能支持所述永磁同步电机输出与需求扭矩相同或者相差不大的实际扭矩,因此可以重新执行如图1所示步骤的方案,即将所述第二理论输入电流作为所述第一理论输入电流,开始执行如图1所示步骤110,即执行获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流的步骤。使得能够重新确定一个新的第二理论输入电流,以重新使得所述永磁同步电机即使在定子温度再次发生变化的情况下,接定子变化值不为0的情况下,也能输出与需求扭矩相同或者相差不大的实际扭矩,进而实现对永磁同步电机输出扭矩的精准控制。
为了使本领域技术人员更好的理解本申请,下面将结合图7对本申请进行说明。
参见图7,为根据本申请实施例示出的永磁同步电机控制系统架构框图。
如图7所示,永磁同步电机控制系统架构包括理论扭矩计算模块701、电流补偿模块702、电流查表模块703、电流差值运算模块704以及永磁同步电机控制模块705。
首先,电流查表模块703根据需求扭矩Torque_ref,通过查询电流查询二维表获取第一理论输入电流Id和Id。
其次,理论扭矩计算模块701根据定子温度变化值ΔT、第一理论输入电流Id和Id计算理论扭矩Te*。
然后,电流补偿模块702根据定子温度变化值ΔT和扭矩差值ΔTe,通过查询补偿电流查询二维表获取电流补偿值ΔId和ΔId。
再次,电流差值运算模块704根据对第一理论输入电流Id、Id和电流补偿值ΔId、ΔId进行求和,得到第二理论电流输入值Id*和Iq*。
最后,永磁同步电机控制模块根据第二理论电流输入值Id*和Iq*对永磁同步电机的输出扭矩进行控制。
需要说明的是,在永磁同步电机的定子温度发生变化(即定子温度变化值ΔT发生变化)时,将第二理论电流输入值Id*和Iq*作为新的第一理论输入电流Id和Id,在理论扭矩计算模块701中参与理论扭矩的再次计算,以此形成永磁同步电机的扭矩闭环控制。
本申请在实施的过程中综合考虑了永磁同步电机定子温度的变化和不同交直轴电流时的电感参数变化,通过实时计算电机的理论扭矩与需求扭矩值之间的差值,获得补偿电流值以对对交直轴电流进行补偿,整个控制过程实现扭矩闭环控制,可以实现永磁同步电机扭矩的实时控制,控制精度较高。
综上所述,在本申请实施例的技术方案中,基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,并计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩之间的扭矩差值,在通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值,并基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩。由于计算永磁同步电机的理论扭矩值与需求扭矩值得差值并进一步获得补偿电流值,通过对第一理论输入电流进行补偿,故能够实现永磁同步电机扭矩的实时控制,提高针对永磁同步电机输出扭矩的控制精度。
以下介绍本申请的装置实施例,可以用于执行本申请上述实施例中的永磁同步电机扭矩的控制方法。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请上述的永磁同步电机扭矩的控制方法的实施例。
图8为根据本申请实施例示出的一种永磁同步电机扭矩的控制装置的框图;
参照图8所示,根据本申请的一个实施例的永磁同步电机扭矩的控制装置800,所述装置800包括:获取单元801、计算单元802、确定单元803和校正单元804。
其中,获取单元801,被用于获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,以及获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值;计算单元802,被用于基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,并计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩之间的扭矩差值;803确定单元,被用于通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值;804校正单元,被用于基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩。
作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有能够实现本说明书上述永磁同步电机扭矩的控制方法的程序产品。在一些可能的实施方式中,本申请的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的步骤。
参考图9所示,描述了根据本申请的实施方式的用于实现上述方法的程序产品900,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本申请的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
作为另一方面,本申请还提供了一种能够实现上述永磁同步电机扭矩的控制方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解,本申请的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本申请的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图10来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备1000。图10显示的电子设备1000仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示,电子设备1000以通用计算设备的形式表现。电子设备1000的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元1010、上述至少一个存储单元1020、连接不同系统组件(包括存储单元1020和处理单元1010)的总线1030。
其中,所述存储单元存储有程序代码,所述程序代码可以被所述处理单元1010执行,使得所述处理单元1010执行本说明书上述“实施例方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的步骤。
存储单元1020可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(RAM)1021和/或高速缓存存储单元1022,还可以进一步包括只读存储单元(ROM)1023。
存储单元1020还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1025的程序/实用工具1024,这样的程序模块1025包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线1030可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备1000也可以与一个或多个外部设备1200(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1000交互的设备通信,和/或与使得该电子设备1000能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1050进行。并且,电子设备1000还可以通过网络适配器1060与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器1060通过总线1030与电子设备1000的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备1000使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
此外,上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种永磁同步电机扭矩的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,以及获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值;
基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,并计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩之间的扭矩差值;
通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值;
基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,包括:
获取针对永磁同步电机的需求扭矩;
通过预先标定的电流查询二维表确定与所述需求扭矩对应的理论输入电流,作为所述第一理论输入电流。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取针对永磁同步电机的需求扭矩,包括:
采集针对所述永磁同步电机的油门踏板开度信号、档位信号,以及制动踏板信号;
根据所述油门踏板开度信号、档位信号,以及制动踏板信号,确定针对所述永磁同步电机的需求扭矩。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值,包括:
实时采集针对所述永磁同步电机的定子温度;
获取针对所述永磁同步电机的定子温度基准值,并将所述定子温度与所述定子温度之间的差值确定为所述定子温度变化值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值,包括:
基于预先标定的补偿电流查询二维表,通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩之后,所述方法还包括:
在检测到所述永磁同步电机的定子温度发生变化时,将所述第二理论输入电流作为所述第一理论输入电流,并执行获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流的步骤。
8.一种永磁同步电机扭矩的控制装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,被用于获取针对永磁同步电机的第一理论输入电流,以及获取针对所述永磁同步电机的定子温度变化值;
计算单元,被用于基于所述定子温度变化值和所述第一理论输入电流,计算针对所述永磁同步电机的理论扭矩,并计算所述永磁同步电机的需求扭矩与所述理论扭矩之间的扭矩差值;
确定单元,被用于通过所述定子温度变化值和所述扭矩差值,确定针对所述第一理论输入电流的电流补偿值;
校正单元,被用于基于所述电流补偿值,校正所述第一理论输入电流,得到第二理论输入电流,并基于所述第二理论输入电流控制所述永磁同步电机的扭矩。
9.一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中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的永磁同步电机扭矩的控制方法所执行的操作。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器,所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的永磁同步电机扭矩的控制方法所执行的操作。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111064055.5A CN113992102A (zh) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 永磁同步电机扭矩的控制方法、装置、介质、电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111064055.5A CN113992102A (zh) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 永磁同步电机扭矩的控制方法、装置、介质、电子设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113992102A true CN113992102A (zh) | 2022-01-28 |
Family
ID=79735661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111064055.5A Pending CN113992102A (zh) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 永磁同步电机扭矩的控制方法、装置、介质、电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113992102A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117183765A (zh) * | 2023-11-06 | 2023-12-08 | 金琥新能源汽车(成都)有限公司 | 一种永磁同步电机的控制方法、系统及设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060007591A1 (en) * | 2004-07-23 | 2006-01-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method, medium, and apparatus compensating for torque variations based on temperature |
CN101459399A (zh) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 现代自动车株式会社 | 混合动力电动车中控制电机转矩的方法 |
CN103931096A (zh) * | 2011-02-23 | 2014-07-16 | 迪尔公司 | 用温度补偿控制电动机的方法和系统 |
CN105577061A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-05-11 | 现代自动车株式会社 | 扭矩控制装置和方法以及电动机控制器 |
CN107147349A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-08 | 南京理工大学 | 一种感应电机主动热控制方法 |
CN111585491A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-25 | 江西精骏电控技术有限公司 | 一种永磁同步电机转矩补偿方法 |
CN113646204A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-11-12 | 株式会社日立制作所 | 永磁体同步电机的驱动装置、永磁体同步电机的转矩补偿方法和电动车 |
-
2021
- 2021-09-10 CN CN202111064055.5A patent/CN113992102A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060007591A1 (en) * | 2004-07-23 | 2006-01-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method, medium, and apparatus compensating for torque variations based on temperature |
CN101459399A (zh) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 现代自动车株式会社 | 混合动力电动车中控制电机转矩的方法 |
CN103931096A (zh) * | 2011-02-23 | 2014-07-16 | 迪尔公司 | 用温度补偿控制电动机的方法和系统 |
CN105577061A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-05-11 | 现代自动车株式会社 | 扭矩控制装置和方法以及电动机控制器 |
CN107147349A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-09-08 | 南京理工大学 | 一种感应电机主动热控制方法 |
CN113646204A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-11-12 | 株式会社日立制作所 | 永磁体同步电机的驱动装置、永磁体同步电机的转矩补偿方法和电动车 |
CN111585491A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-25 | 江西精骏电控技术有限公司 | 一种永磁同步电机转矩补偿方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117183765A (zh) * | 2023-11-06 | 2023-12-08 | 金琥新能源汽车(成都)有限公司 | 一种永磁同步电机的控制方法、系统及设备 |
CN117183765B (zh) * | 2023-11-06 | 2024-01-19 | 金琥新能源汽车(成都)有限公司 | 一种永磁同步电机的控制方法、系统及设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104753423B (zh) | 转矩估算和补偿的方法及其系统 | |
CN105122631B (zh) | 确定电机端子电压的方法 | |
CN103404009B (zh) | 用于校准电动机的转子位置偏移量的方法和系统 | |
JP2014507108A (ja) | 電気的制御システムを較正するためのシステム | |
CN104052357B (zh) | 用于确定参考d轴电流和q轴电流的电动机控制系统 | |
EP2830211B1 (en) | Control device for three-phase ac induction motor and control method for three-phase ac induction motor | |
CN113285647A (zh) | 一种永磁同步电机反馈调节方法和装置、永磁同步电机 | |
US20150025828A1 (en) | Method of Current Sensor Related Torque Error Estimation for IPMSM Based E-Drive System | |
WO2021109861A1 (zh) | 一种电机控制方法、装置、终端设备及存储介质 | |
CN113992102A (zh) | 永磁同步电机扭矩的控制方法、装置、介质、电子设备 | |
CN113691182B (zh) | 永磁同步电机的电阻辨识方法、系统、介质及终端 | |
Gopalakrishnan et al. | Impact of position sensor accuracy on the performance of propulsion IPM drives | |
CN113364380A (zh) | 一种电机参数确定方法及装置 | |
CN108347210A (zh) | 一种永磁同步电机参数识别方法、装置以及控制器 | |
Hao et al. | Impact of position sensor accuracy on the performance of IPM drives | |
CN115276480A (zh) | 永磁同步电机的扭矩补偿方法及装置、车辆 | |
KR101916430B1 (ko) | 모터의 고장 진단 방법 | |
CN113411028A (zh) | 永磁同步电机模型预测控制方法、装置、电子设备和介质 | |
CN110336508B (zh) | 一种pmsm的定子磁链辨识方法及装置 | |
CN114977953A (zh) | 基于神经网络的电机输出扭矩修正方法、设备及介质 | |
CN116961506A (zh) | 一种电机控制参数确定方法、电机控制方法及设备 | |
CN113972860A (zh) | 一种电机转子位置的补偿方法及电子设备 | |
CN109842337B (zh) | 一种磁链差异量处理方法及电机控制装置 | |
CN111585492B (zh) | 永磁同步电机最大转矩电流比控制方法、系统、介质及装置 | |
CN115021641A (zh) | 一种电动车驱动电机输出扭矩的估算方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |