CN114204866B - 一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法。一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，包括：基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器；根据所述电流观测器获得所述永磁同步电机的电流误差；将所述电流误差转换为转速误差；根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量。本申请的方案减小了电机的体积、引线数量和成本，降低了对工作环境的要求，提高了对转子速度和位置估计的准确性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电机控制技术，尤其涉及一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法。
背景技术
永磁同步电机具有结构简单、体积小、质量轻、损耗小、效率高等众多优点，其电机形状和尺寸还可以灵活多变，随着近年来稀土永磁材料制造工艺的不断提高，永磁同步电机的应用得到了大幅发展。目前，永磁同步电机广泛地应用于航天、工业、民用等诸多领域。永磁同步电机是一个典型的多变量、强耦合、非线性系统，想要实现永磁同步电机矢量控制，其基础就在于需要实时获取电机转子的位置和转速信号,以用于解耦环节、坐标变换环节、速度环反馈环节。
传统获取转子位置和速度信号的方法是在电机转子同轴处安装机械式传感器，种类包括了磁编码器、光电编码器、旋转变压器等，但是该方法会造成电机体积大、成本高且引线多，同时还对电机内部的工作环境提出了要求。
发明内容
本发明提供一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，以实现减小电机的体积、引线数量和成本，降低对工作环境的要求，提高对转子速度和位置估计的准确性。
第一方面，本发明实施例提供了一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，该永磁同步电机的转子速度和位置确定方法包括：
基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器；
根据所述电流观测器获得所述永磁同步电机的电流误差；
将所述电流误差转换为转速误差；
根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量。
可选地，基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器，包括：
确定所述永磁同步电机的定子电压方程，所述定子电压方程为其中，Ld和Lq分别为d轴电感和q轴电感，id和iq分别为d轴电流和q轴电流，uq为q轴电压，Rs为定子电阻，ωe为真实的电角速度，λPM为永磁体磁链；
根据所述定子电压方程确定观测坐标系内的定子电压方程为其中，其中，Δθe为电角度误差，/>为电角速度的观测值，/>为d轴电流设定值；
将所述观测坐标系内的定子电压方程的q轴电流替换为q轴电流的观测量，得到所述电流观测器的方程为其中，/>为所述q轴电流的观测量，电流误差Δiq满足/>Kq为增益值。
可选地，根据所述电流观测器获得所述永磁同步电机的电流误差，包括：
所述观测坐标系内的定子电压方程与所述电流观测器的方程做差获得电流误差模型，所述电流误差模型的方程为
可选地，将所述电流误差转换为转速误差，包括：
整理所述电流误差模型获得所述永磁同步电机的转速误差的公式其中，Δωm为所述转速误差，且满足/>Pn为极对数。
可选地，所述锁相环包括负载转矩观测量方程和机械方程；所述负载转矩观测量方程为其中，/>为负载转矩观测量，Kp和Ki分别为对应项的增益；所述机械方程为/>其中，/>为负载转矩的设定值，J为电机转动惯量，/>为转速的观测量，且满足/>
可选地，根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量，包括：
根据所述负载转矩观测量方程计算所述负载转矩观测量；
根据所述机械方程计算所述转速的观测量；
将所述转速的观测量乘以所述极对数得到所述电角速度的观测值；
对所述电角速度的观测值做积分运算得到所述电角度的观测值。
第二方面，本发明实施例还提供了一种永磁同步电机的转子速度和位置确定装置，永磁同步电机的转子速度和位置确定装置包括：电流观测器确定模块，电流误差获得模块、转速误差转换模块和锁相环模块，电流观测器确定模块用于基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器；电流误差获得模块用于根据所述电流观测器获得所述永磁同步电机的电流误差；转速误差转换模块用于将所述电流误差转换为转速误差；锁相环模块用于根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量。
可选地，所述电流观测器确定模块包括：定子电压方程确定单元、观测坐标系转换单元和电流观测器方程确定单元，定子电压方程确定单元用于确定所述永磁同步电机的定子电压方程，所述定子电压方程为其中，Ld和Lq分别为d轴电感和q轴电感，id和iq分别为d轴电流和q轴电流，uq为q轴电压，Rs为定子电阻，ωe为真实的电角速度，λPM为永磁体磁链；
观测坐标系转换单元用于根据所述定子电压方程确定观测坐标系内的定子电压方程为其中，其中，Δθe为电角度误差，/>为电角速度的观测值，/>为d轴电流设定值；
电流观测器方程确定单元用于将所述观测坐标系内的定子电压方程的q轴电流替换为q轴观测电流，得到所述电流观测器的方程为其中，/>为所述q轴电流的观测量，电流误差Δiq满足/>Kq为增益值。
可选地，所述电流误差获得模块包括：电流误差模型获得单元，用于把所述观测坐标系内的定子电压方程与所述电流观测器的方程做差获得电流误差模型，所述电流误差模型的方程为
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任意所述的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法。
本实施例提供的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，首先基于永磁同步电机定子电压方程设计q轴电流观测器，根据电流观测器来获得q轴电流误差，并表示出q轴电流误差和电角速度误差之间的关系，然后将电角速度误差输入到锁相环中，结合电机机械方程来获取转速的观测量和电角度的观测量值，实现了对永磁同步电机的转子速度和位置的确定，利用电流观测器得到的q轴电流误差以及定子电压方程来估算转速观测误差，可以避免传统观测器在低速情况下因反电动势较小而带来的误差，减小了电机的体积、引线数量和成本，降低了对工作环境的要求，提高了对转子速度和位置估计的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种真实坐标d-q和观测坐标的示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种电流观测器的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种锁相环的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种测试用三阶锁相环结构示意图；
图7为本实施例提供的一种永磁同步电机的转子速度和位置确定装置的结构示意图；
图8为本实施例提供的另一种永磁同步电机的转子速度和位置确定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法。图1为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法的流程图，图2为本发明实施例提供的一种实际坐标d-q和观测坐标的示意图，参照图1，永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，包括：
S101、基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器。
具体地，首先根据永磁同步电机的定子电阻、电压、电感和其他相关基本参数写出永磁电机的定子电压方程。其次，结合图2，构建实际坐标系d-q和观测坐标系两个坐标系之间存在电角度误差Δθe，将永磁电机的定子电压方程转换为在观测坐标系内的表示形式，进而将定子电压方程中电流、电角速度和其他各变量均用对应的观测量替换，则得到了该永磁同步电机的电流观测器的方程。其中，观测量为参数的估计值。电流观测器可以根据永磁电机的定子电压、定子电流和电角速度的观测量计算q轴电流误差。
S102、根据电流观测器获得永磁同步电机的电流误差。
具体地，向电流观测器中输入永磁同步电机的定子电流、电角度观测量和定子电压的q轴分量，电流观测器的方程可以根据永磁同步电机的定子电流、电角度观测量和定子电压的q轴分量计算得到q轴电流误差，其中，q轴电流误差为该永磁同步电机的q轴电流与q轴电流观测量之差。
S103、将电流误差转换为转速误差。
具体地，将观测坐标系内表示的永磁电机的定子电压方程与电流观测器方程做差，得到永磁同步电机的q轴电流误差公式。当电机稳态运行时，q轴电流是直流量，故q轴电流误差公式中的微分量近似为0，此外，电角度误差很小，近似为0，所以，可以将q轴电流误差公式整理成转速误差的公式。
S104、根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量。
具体地，锁相环为三阶锁相环，可以首先根据永磁同步电机的转速误差与负载转矩的观测量之间的关系计算出负载转矩的观测量，然后根据电机的机械方程中负载转矩的观测量与转速的观测量之间的关系计算出转速的观测量，其次，根据转速的观测量和电角速度的观测量之间的关系计算出电角速度的观测量，最后对电角速度的观测量做积分运算可以得到电角度的观测量。
本实施例提供的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，首先基于永磁同步电机定子电压方程设计q轴电流观测器，根据电流观测器来获得q轴电流误差，并表示出q轴电流误差和电角速度误差之间的关系，然后将电角速度误差输入到锁相环中，结合电机机械方程来获取转速的观测量和电角度的观测量值，实现了对永磁同步电机的转子速度和位置的确定。利用电流观测器得到的q轴电流误差以及定子电压方程来估算转速观测误差，可以避免传统观测器在低速情况下因反电动势较小而带来的误差，减小了电机的体积和引线数量，降低了电机成本，和对工作环境的要求，提高了对转子速度和位置估计的准确性。
图3为本发明实施例提供的另一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法的流程图，图4为本发明实施例提供的一种电流观测器的结构示意图，图5为本发明实施例提供的一种锁相环的结构示意图。参照图3，永磁同步电机的转子速度和位置确定方法包括：
S301、确定永磁同步电机的定子电压方程。
具体地，根据永磁同步电机的具体参数写出定子电压方程为其中，Ld和Lq分别为永磁同步电机的d轴电感和q轴电感，id和iq分别为永磁同步电机的d轴电流和q轴电流，uq为q轴电压，Rs为定子电阻，ωe为真实的电角速度，λPM为永磁体磁链。
S302、根据定子电压方程确定观测坐标系内的定子电压方程。
具体地，考虑实际坐标系d-q和观测坐标系之间的电角度误差Δθe，将永磁同步电机的定子电压方程在观测坐标系内可以表示为/>其中，Δθe为电角度误差，/>为电角速度的观测值，/>为d轴电流设定值。
S303、将观测坐标系内的定子电压方程的q轴电流替换为q轴电流的观测量，得到电流观测器的方程。
具体地，结合图4，将步骤S302中得到方程中的变量用其在观测坐标系 内对应的观测量替换，可以得到电流观测器的方程为/>其中，/>为q轴电流的观测量，电流误差Δiq满足/>Kq为电流误差的增益值。电流观测器可以根据q轴电流的观测量、d轴电流设定值、q轴电压和q轴电流计算得出电流误差Δiq。
S304、观测坐标系内的定子电压方程与电流观测器的方程做差获得电流误差模型。
具体地，用观测坐标系内的定子电压方程和电流观测器的方程/>左右两边分别对应做差，可以得到电流误差模型的方程为/>
S305、整理电流误差模型获得永磁同步电机的转速误差的公式。
具体地，假设永磁同步电机稳态运行，q轴电流iq为直流量，电流误差模型的方程中的微分项可以近似为0。由于实际坐标系d-q和观测坐标系之间的电角度误差Δθe接近于0，所以/>所以，进而结合电流误差模型的方程和电机转速误差与电角速度误差的公式可以得到永磁同步电机的转速误差的公式/>其中，Δωm为转速误差，且满足/>Pn为永磁同步电机的极对数。
S306、将转速误差带入负载转矩观测量方程，计算负载转矩观测量。
具体地，结合图5，锁相环的公式包括负载转矩观测量方程和和机械方程；负载转矩观测量方程为其中，/>为负载转矩观测量，Kp和Ki分别为对应项的增益值。输入转速误差输入负载转矩观测量方程，可以计算出负载转矩观测量的相反数/>
S307、将负载转矩观测量和负载转矩的设定值带入机械方程，计算转速的观测量。
具体地，继续结合图5，机械方程为其中，/>为负载转矩的设定值，J为电机转动惯量，/>为转速的观测量，且满足/>将负载转矩的观测量/>和负载转矩的设定值/>带入机械方程/>可以计算出转速的观测量/>转速的观测量即为永磁同步电机的转子速度的估计值。
S308、将转速的观测量乘以极对数得到电角速度的观测值。
具体地，继续结合图5，由于转速的观测量与电角速度的观测量满足公式故将转速的观测量满足/>乘以极对数P，可以得到电角速度的观测值/>
S309、对电角速度的观测值做积分运算得到电角度的观测值。
具体地，对电角速度的观测值做积分运算可以得到电角度的观测值，电角度的观测值即为永磁同步电机的转子位置的估计值。
本实施例提供的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，首先基于永磁同步电机定子电压方程设计q轴电流观测器，根据电流观测器来获得q轴电流误差，并表示出q轴电流误差和电角速度误差之间的关系，然后将电角速度误差输入到锁相环中，结合电机机械方程来获取转速的观测量和电角度的观测量值，实现了对永磁同步电机的转子速度和位置的确定。利用电流观测器得到的q轴电流误差以及定子电压方程来估算转速观测误差，可以避免传统观测器在低速情况下因反电动势较小而带来的误差，提高了转子速度和位置的准确性。
图6为本发明实施例提供的一种测试用三阶锁相环结构示意图，需要特别说明的是，本发明设计的锁相环在全转速工况范围内、负载变化时，所得出的转速观测值可以跟踪真实转速，并且转速观测值不存在静态误差，理由如下：对该锁相环的性能进行分析，分析内容为负载转矩观测值、转速观测值、转速观测误差。参照图6，在测试过程中通过计算来获取Δωm(而非从Δiq获得)，此时三阶锁相环结构如图6所示。
首先，假设真实负载转矩为单位阶跃输入，根据负载转矩的观测量和真实值之间的传递函数并结合终值定理进行分析可以得到：第一公式和第二公式根据第二公式可以得知锁相环的负载转矩的观测量可以跟踪为单位阶跃的真实负载转矩，且不存在静态误差。
其次，转速的观测量与转速的关系符合第一公式第三公式展示的传递函数与第一公式完全一致，可得知该锁相环的转速的观测量可以跟踪为单位阶跃的真实转速，且不存在静态误差。
最后，转速误差与负载转矩的关系满足第四公式转速误差满足第五公式/>根据第五公式可以得知，当真实负载转矩为单位阶跃输入时，该锁相环的转速观测值不存在静态误差。
综合上述三点可得，该锁相环在全转速工况范围内、负载变化时，所得出的转速观测值可以跟踪真实转速，并且转速观测值不存在静态误差。故本申请设计的锁相环准确性高，永磁同步电机的转子速度和位置确定方法的可靠性高。
本发明实施例还提供了一种永磁同步电机的转子速度和位置确定装置。图7为本实施例提供的一种永磁同步电机的转子速度和位置确定装置的结构示意图，参照图7，永磁同步电机的转子速度和位置确定装置700，包括：电流观测器确定模块701、电流误差获得模块702、转速误差转换模块703和锁相环模块703，电流观测器确定模块701用于基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器；电流误差获得模块702用于根据电流观测器获得永磁同步电机的电流误差；转速误差转换模块703用于将电流误差转换为转速误差；锁相环模块703用于根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量。永磁同步电机的转子速度和位置确定装置700实现了对永磁同步电机的转子速度和位置的确定，提高了转子速度估计值和位置估计值的准确性。
图8为本实施例提供的另一种永磁同步电机的转子速度和位置确定装置的结构示意图，参照图8，可选地，电流观测器确定模块701包括：定子电压方程确定单元801、观测坐标系转换单元802和电流观测器方程确定单元803，定子电压方程确定单元801用于确定永磁同步电机的定子电压方程，定子电压方程为其中，Ld和Lq分别为d轴电感和q轴电感，id和iq分别为d轴电流和q轴电流，uq为q轴电压，Rs为定子电阻，ωe为真实的电角速度，λPM为永磁体磁链；观测坐标系转换单元802用于根据定子电压方程确定观测坐标系内的定子电压方程为/>其中，其中，Δθe为电角度误差，/>为电角速度的观测值，/>为d轴电流设定值；电流观测器方程确定单元803用于将观测坐标系内的定子电压方程的q轴电流替换为q轴观测电流，得到电流观测器的方程为/>其中，/>为q轴电流的观测量，电流误差Δiq满足/>Kq为增益值。电流误差获得模块包括：电流误差模型获得单元804，电流误差模型获得单元804用于把观测坐标系内的定子电压方程与电流观测器的方程做差获得电流误差模型，电流误差模型的方程为/>
本实施例提供的永磁同步电机的转子速度和位置确定装置，可以基于永磁同步电机定子电压方程设计q轴电流观测器，根据电流观测器来获得q轴电流误差，并表示出q轴电流误差和电角速度误差之间的关系，然后将电角速度误差输入到锁相环中，结合电机机械方程来获取转速的观测量和电角度的观测量值，实现了对永磁同步电机的转子速度和位置的确定。利用电流观测器得到的q轴电流误差以及定子电压方程来估算转速观测误差，可以避免传统观测器在低速情况下因反电动势较小而带来的误差，提高了对转子速度和位置估计的准确性。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述任意永磁同步电机的转子速度和位置确定方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：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。计算机可读存储介质包括(非穷举的列表)：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(electrically erasable,programmable Read-Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机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。
计算机可读的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，数据信号中承载了计算机可读的程序代码。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。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、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。
计算机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、电线、光缆、射频(Radio Frequency，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或多种程序设计语言组合来编写用于执行本公开操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如Java、Smalltalk、C++、Ruby、Go，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机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络(包括局域网(Local Area Network，LAN)或广域网(Wide Area Network，WAN))连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域内的技术人员应明白，术语用户终端涵盖任何适合类型的无线用户设备，例如移动电话、便携数据处理装置、便携网络浏览器或车载移动台。
一般来说，本发明的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本发明不限于此。
本发明的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(Instruction Set Architecture，ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
本发明附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Field－Programmable Gate Array，FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，其特征在于，包括：
基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器；
根据所述电流观测器获得所述永磁同步电机的电流误差；
将所述电流误差转换为转速误差；
根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量，其中，所述锁相环为三阶锁相环，所述锁相环包括负载转矩观测量方程和机械方程；所述负载转矩观测量方程为其中，/>为负载转矩观测量，Kp和Ki分别为对应项的增益；所述机械方程为/>其中，/>为负载转矩的设定值，J为电机转动惯量，/>为转速的观测量，且满足/>
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，其特征在于，基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器，包括：
确定所述永磁同步电机的定子电压方程，所述定子电压方程为其中，Ld和Lq分别为d轴电感和q轴电感，id和iq分别为d轴电流和q轴电流，uq为q轴电压，Rs为定子电阻，ωe为真实的电角速度，λPM为永磁体磁链；
根据所述定子电压方程确定观测坐标系内的定子电压方程为
其中，其中，Δθe为电角度误差，/>为电角速度的观测值，/>为d轴电流设定值；
将所述观测坐标系内的定子电压方程的q轴电流替换为q轴电流的观测量，得到所述电流观测器的方程为其中，/>为所述q轴电流的观测量，电流误差Δiq满足/>Kq为增益值。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，其特征在于，根据所述电流观测器获得所述永磁同步电机的电流误差，包括：
所述观测坐标系内的定子电压方程与所述电流观测器的方程做差获得电流误差模型，所述电流误差模型的方程为
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，其特征在于，将所述电流误差转换为转速误差，包括：
整理所述电流误差模型获得所述永磁同步电机的转速误差的公式其中，Δωm为所述转速误差，且满足/>Pn为极对数。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法，其特征在于，根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量，包括：
根据所述负载转矩观测量方程计算所述负载转矩观测量；
根据所述机械方程计算所述转速的观测量；
将所述转速的观测量乘以极对数得到电角速度的观测值；
对所述电角速度的观测值做积分运算得到所述电角度的观测值。
6.一种永磁同步电机的转子速度和位置确定装置，其特征在于，包括：
电流观测器确定模块，用于基于永磁同步电机定子电压方程确定电流观测器；
电流误差获得模块，用于根据所述电流观测器获得所述永磁同步电机的电流误差；
转速误差转换模块，用于将所述电流误差转换为转速误差；
锁相环模块，用于根据锁相环计算电角度的观测量和转速的观测量，所述锁相环为三相锁相环，所述锁相环包括负载转矩观测量方程和机械方程；所述负载转矩观测量方程为其中，/>为负载转矩观测量，Kp和Ki分别为对应项的增益；所述机械方程为/>其中，/>为负载转矩的设定值，J为电机转动惯量，/>为转速的观测量，且满足/>
7.根据权利要求6所述的永磁同步电机的转子速度和位置确定装置，其特征在于，所述电流观测器确定模块包括：
定子电压方程确定单元，用于确定所述永磁同步电机的定子电压方程，所述定子电压方程为其中，Ld和Lq分别为d轴电感和q轴电感，id和iq分别为d轴电流和q轴电流，uq为q轴电压，Rs为定子电阻，ωe为真实的电角速度，λPM为永磁体磁链；
观测坐标系转换单元，用于根据所述定子电压方程确定观测坐标系内的定子电压方程为其中，其中，Δθe为电角度误差，/>为电角速度的观测值，/>为d轴电流设定值；
电流观测器方程确定单元，用于将所述观测坐标系内的定子电压方程的q轴电流替换为q轴观测电流，得到所述电流观测器的方程为其中，/>为所述q轴电流的观测量，电流误差Δiq满足/>Kq为增益值。
8.根据权利要求7所述的永磁同步电机的转子速度和位置确定装置，其特征在于，所述电流误差获得模块包括：
电流误差模型获得单元，用于把所述观测坐标系内的定子电压方程与所述电流观测器的方程做差获得电流误差模型，所述电流误差模型的方程为
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的永磁同步电机的转子速度和位置确定方法。
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