CN114584030A - 永磁同步电机控制方法及装置 - Google Patents

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CN114584030A CN202011375799.4A CN202011375799A CN114584030A CN 114584030 A CN114584030 A CN 114584030A CN 202011375799 A CN202011375799 A CN 202011375799A CN 114584030 A CN114584030 A CN 114584030A
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冯文杰
翟国建
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Abstract

本申请适用于电机控制技术领域，提供了一种永磁同步电机控制方法及装置，上述永磁同步电机控制方法首先获取电机的定子电流，定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流。然后将定子电流进行CLARKE变换，得到定子电流在两相静止坐标系下的电流分量，并根据电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量。最后根据转子位置和转子速度生成电机控制信号，电机控制信号用于控制电机转动。该方法可以在不安装物理转子位置传感器的条件下获取转子的位置和转速，可实现永磁同步电机全速范围内的稳定可靠运行。

Description

永磁同步电机控制方法及装置
技术领域
本申请属于电机控制技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机控制方法及装置。
背景技术
电动汽车电动液压助力转向系统采用电动液压泵总成和相应的电机驱动器，通过电机驱动器驱动电机旋转运行将电能转换为机械能，再通过液压油泵将机械能转换为液压动力对车辆进行转向助力。
永磁同步电机利用永磁体提供励磁，具有功率损耗小，功率密度高以及可靠性高等特点，与液压油泵构成永磁同步电机电动液压泵总成，已经被广泛应用于电动汽车电动液压助力转向系统。永磁同步电机驱动通常采用矢量控制策略，为了获得电机转子实时位置和转速，需要安装转子位置传感器，这样增加了系统成本，同时也会降低系统可靠性。
无位置传感器控制技术可以在不安装物理转子位置传感器的条件下实现永磁同步电机稳定可靠运行。专利申请公开号CN109450328A的专利文献公开了一种结合滑膜控制算法，滑模控制算法是基于电机反电动势来估算转子位置，由于电机启动和低速运行时反电动势为零或者很小，无法准确获得转子位置和转速，因此，该方法只适用于中高转速工况，在零速启动工况和低速运行工况则不能使用。
发明内容
本申请实施例提供了一种永磁同步电机控制方法及装置，可以解决无位置传感器控制技术不能应用在零速启动和低速运行工况的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种永磁同步电机控制方法，包括：
获取电机的定子电流，其中，所述定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流；
将所述定子电流进行CLARKE变换，得到所述定子电流在两相静止坐标系下的电流分量；
根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，所述电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，所述电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量；
根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，其中，所述电机控制信号用于控制电机转动。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，包括：
根据电机的反电动势常数计算得到永磁体磁链；
根据所述电压分量、所述电流分量、所述定子电感、所述定子相电阻和所述永磁体磁链计算得到感应电动势；
根据所述感应电动势确定补偿电动势，并根据所述感应电动势和所述补偿电动势计算得到转子估算磁链；
对所述估算磁链进行反正切计算，得到所述转子位置；
对所述转子位置进行微分计算，得到所述转子速度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述永磁体磁链的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000021
其中，ΨPM为永磁体磁链，Ke为反电动势常数，PolePairs为永磁同步电机极对数。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述感应电动势的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000022
Figure BDA0002808151220000031
其中，Esα和Esβ为感应电动势，usα和usβ为电压分量，isα和isβ为电流分量，Ls为定子电感，Rs为定子相电阻。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述转子估算磁链的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000032
Figure BDA0002808151220000033
其中，
Figure BDA0002808151220000034
和
Figure BDA0002808151220000035
为转子估算磁链，Ecomp.sα和Ecomp.sβ为补偿电动势，Esα和Esβ为感应电动势；
所述补偿电动势的计算公式为：
Figure BDA00028081512200000311
Figure BDA0002808151220000036
Kp为自适应调节增益，
Figure BDA0002808151220000037
和
Figure BDA0002808151220000038
为通过永磁体磁链ΨPM计算得到的转子参考磁链；
所述转子参考磁链的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000039
Figure BDA00028081512200000310
θe为转子位置，ΨPM为永磁体磁链。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，包括：
将所述电流分量和所述转子位置进行PARK变换，得到所述定子电流在两相旋转坐标系下的反馈电流；
根据所述转子速度、给定速度和反馈电流计算得到交轴电压；
根据所述反馈电流和直轴给定电流计算得到直轴电压；
根据所述交轴电压、所述直轴电压和所述转子位置进行IPARK变换，得到所述电压分量；
将所述电压分量经过SVPWM调制，生成所述电机控制信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述转子速度、给定速度和反馈电流计算得到交轴电压，包括：
根据所述转子速度和所述给定速度确定第一误差值；
对第一误差值进行比例积分调节，得到交轴给定电流；
根据所述交轴给定电流和所述反馈电流确定第二误差值；
对所述第二误差值进行比例积分调节，得到所述交轴电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述反馈电流和直轴给定电流计算得到直轴电压，包括：
根据所述反馈电流和直轴给定电流确定第三误差值；
对所述第三误差值进行比例积分调节，得到所述直轴电压。
第二方面，本申请实施例提供了一种永磁同步电机控制装置，包括：
定子电流获取模块，用于获取电机的定子电流，其中，所述定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流；
CLARKE变换模块，用于将所述定子电流进行CLARKE变换，得到所述定子电流在两相静止坐标系下的电流分量；
计算模块，用于根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，所述电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，所述电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量；
电机控制信号生成模块，用于根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，其中，所述电机控制信号用于控制电机转动。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中任一项所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本实施例提供的永磁同步电机控制方法首先获取电机的定子电流，其中，定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流。然后将定子电流进行CLARKE变换，得到定子电流在两相静止坐标系下的电流分量，并根据电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量。最后根据转子位置和转子速度生成电机控制信号，其中，电机控制信号用于控制电机转动。该方法可以在不安装物理转子位置传感器的条件下获取转子的位置和转速，可以实现永磁同步电机全速范围内的稳定可靠运行。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的永磁同步电机控制方法的流程示意图；
图2是本申请一实施例提供的转子位置和转子速度确定方法的流程示意图；
图3是本申请一实施例提供的电机控制信号确定方法的流程示意图；
图4是本申请一实施例提供的永磁同步电机控制系统的原理框图；
图5是本申请实施例提供的永磁同步电机控制装置的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
无位置传感器控制技术可以在不安装物理转子位置传感器的条件下实现永磁同步电机稳定可靠运行。传统无位置传感器控制技术利用滑膜控制算法，滑模控制算法是基于电机反电动势来估算转子位置，由于电机启动和低速运行时反电动势为零或者很小，无法准确获得转子位置和转速，因此，该方法只适用于中高转速工况，在零速启动工况和低速运行工况则不能使用。
基于上述问题，本申请实施例提供了一种永磁同步电机控制方法，首先获取电机的定子电流，其中，定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流。然后将定子电流进行CLARKE变换，得到定子电流在两相静止坐标系下的电流分量，并根据电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量。最后根据转子位置和转子速度生成电机控制信号，其中，电机控制信号用于控制电机转动。该方法可以在不安装物理转子位置传感器的条件下获取转子的位置和转速，可以实现永磁同步电机全速范围内的稳定可靠运行。
图1示出了本申请一实施例提供的永磁同步电机控制方法的流程示意图。参见图1，永磁同步电机控制方法可以包括：
S101，获取电机的定子电流。
具体地，可以通过模拟量采集电路采集电机定子的定子电流，定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流。
示例性的，电机的定子电流包括iu、iv和iw，定子电流可以选定iu和iv。
S102，将定子电流进行CLARKE变换，得到定子电流在两相静止坐标系下的电流分量。
示例性的，定子电流为iu和iv，电流iu和iv进行CLARKE变换的具体公式为：
isα＝iu
Figure BDA0002808151220000081
iu+iv+iw＝0
得到的isα和isβ即为定子电流在两相静止坐标系下的电流分量。
S103，根据电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度。
具体地，电机本体参数包括定子电感Ls、定子相电阻Rs和反电动势常数Ke，电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量。
S104，根据转子位置和转子速度生成电机控制信号。
具体地，根据转子位置和转子速度，利用FOC算法生成电机控制信号，电机控制信号可以控制电机转动。
示例性的，如图2所示，步骤S103具体可以包括：
S201，根据电机的反电动势常数计算得到永磁体磁链。
示例性的，永磁体磁链的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000082
其中，ΨPM为永磁体磁链，Ke为反电动势常数，PolePairs为永磁同步电机极对数。
S202，根据电压分量、电流分量、定子电感、定子相电阻和永磁体磁链计算得到感应电动势。
示例性的，感应电动势的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000083
Figure BDA0002808151220000084
其中，Esα和Esβ为感应电动势，usα和usβ为电压分量，isα和isβ为电流分量，Ls为定子电感，Rs为定子相电阻。
S203，根据感应电动势确定补偿电动势，并根据感应电动势和补偿电动势计算得到转子估算磁链。
示例性的，转子估算磁链的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000091
Figure BDA0002808151220000092
Figure BDA0002808151220000093
和
Figure BDA0002808151220000094
为转子估算磁链，Ecomp.sα和Ecomp.sβ为补偿电动势，Esα和Esβ为感应电动势。
其中，补偿电动势为计算模块根据感应电动势进行自适应调节生成，示例性的，补偿电动势的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000095
Figure BDA0002808151220000096
Kp为自适应调节增益，
Figure BDA0002808151220000097
和
Figure BDA0002808151220000098
为通过永磁体磁链ΨPM计算得到的转子参考磁链。
示例性的，转子参考磁链的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000099
Figure BDA00028081512200000910
θe为转子位置，ΨPM为永磁体磁链。
S204，对估算磁链进行反正切计算，得到转子位置。
示例性的，转子位置的计算公式为：
Figure BDA00028081512200000911
S205，对转子位置进行微分计算，得到转子速度。
示例性的，转子速度的计算公式为：
Figure BDA00028081512200000912
通过步骤S201至步骤S205可以获得转子位置θe和转子速度ωe。
示例性的，如图3所示，步骤S104具体可以包括：
S301，将电流分量和转子位置进行PARK变换，得到定子电流在两相旋转坐标系下的反馈电流。
示例性的，反馈电流的计算公式为：
id＝isα*cosθe+isβ*sinθe
iq＝-isα*sinθe+isβ*cosθe
S302，根据转子速度、给定速度和反馈电流计算得到交轴电压。
示例性的，步骤S302具体可以包括：
步骤A1，根据转子速度和给定速度确定第一误差值。
示例性的，转子速度ωe和给定速度
Figure BDA0002808151220000101
输入到减法器中，得到第一误差值。
步骤B1，对第一误差值进行比例积分调节，得到交轴给定电流。
示例性的，对第一误差值输入到速度环积分分离模块中进行比例积分调节，得到交轴给定电流
Figure BDA0002808151220000102
步骤C1，根据交轴给定电流和反馈电流确定第二误差值。
示例性的，将交轴给定电流
Figure BDA0002808151220000103
和反馈电流iq输入到减法器中，得到第二误差值。
步骤D1，对第二误差值进行比例积分调节，得到交轴电压。
示例性的，将第二误差值输入到电流环积分分离模块中进行比例积分调节，得到交轴电压uq。
S303，根据反馈电流和直轴给定电流计算得到直轴电压。
示例性的，步骤S303具体可以包括：
步骤A2，根据反馈电流和直轴给定电流确定第三误差值。
示例性的，将反馈电流id和直轴给定电流
Figure BDA0002808151220000104
输入到减法器中，得到第三误差值。
步骤B2，对第三误差值进行比例积分调节，得到直轴电压。
示例性的，将第三误差值输入到电流环积分分离模块中进行比例积分调节，得到直轴电压ud。
S304，根据交轴电压、直轴电压和转子位置进行IPARK变换，得到电压分量。
示例性的，将交轴电压uq、直轴电压ud和转子位置θe进行IPARK变换，得到电压分量usα和usβ。
S305，将电压分量经过SVPWM调制，生成电机控制信号。
具体地，电压分量usα和usβ经过SVPWM调制后生成PWM1～PWM6信号，PWM1～PWM6信号控制功率集成模块IGBT将直流母线电压逆变为频率和幅值可调的三相交流电压驱动永磁同步电机按照要求运行。
为了清楚说明永磁同步电机控制方法的工作流程，下面以具体的实施例为例进行说明，图4示出了本申请一实施例提供的永磁同步电机控制系统的原理框图。
S401，采集电机的定子电流，经过CLARKE变换，得到电流分量isα和isβ。
S402，计算模块通过电流分量(isα、isβ)、电压分量(usα、usβ)和电机本体参数(Ls、Rs、Ke)计算得到转子位置θe和转子速度ωe。
S403，通过对转子速度ωe、给定速度
Figure BDA0002808151220000111
和反馈电流iq进行运算，得到交轴电压uq。通过对转子位置θe和反馈电流id进行运算得到直轴电压ud。
S404，将直轴电压ud和交轴电压uq进行IPARK变换，得到电压分量(usα、usβ)。
S405，电压分量usα和usβ经过SVPWM调制后生成PWM1～PWM6信号，PWM1～PWM6信号控制功率集成模块IGBT将直流母线电压逆变为频率和幅值可调的三相交流电压驱动永磁同步电机按照要求运行。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图5示出了本申请实施例提供的永磁同步电机控制装置的结构示意图，所述永磁同步电机控制装置可以包括定子电流获取模块51、CLARKE变换模块52、计算模块53和电机控制信号生成模块54。
定子电流获取模块51，用于获取电机的定子电流，其中，所述定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流；
CLARKE变换模块52，用于将所述定子电流进行CLARKE变换，得到所述定子电流在两相静止坐标系下的电流分量；
计算模块53，用于根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，所述电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，所述电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量；
电机控制信号生成模块54，用于根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，其中，所述电机控制信号用于控制电机转动。
本申请的一个实施例中，计算模块53可以包括永磁体磁链确定单元、感应电动势确定单元、转子估算磁链确定单元、转子位置确定单元和转子速度确定单元。
永磁体磁链确定单元，用于根据电机的反电动势常数计算得到永磁体磁链；
感应电动势确定单元，用于根据所述电压分量、所述电流分量、所述定子电感、所述定子相电阻和所述永磁体磁链计算得到感应电动势；
转子估算磁链确定单元，用于根据所述感应电动势确定补偿电动势，并根据所述感应电动势和所述补偿电动势计算得到转子估算磁链；
转子位置确定单元，用于对所述估算磁链进行反正切计算，得到所述转子位置；
转子速度确定单元，用于对所述转子位置进行微分计算，得到所述转子速度。
本申请的一个实施例中，所述永磁体磁链的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000131
其中，ΨPM为永磁体磁链，Ke为反电动势常数，PolePairs为永磁同步电机极对数。
本申请的一个实施例中，所述感应电动势的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000132
Figure BDA0002808151220000133
其中，Esα和Esβ为感应电动势，usα和usβ为电压分量，isα和isβ为电流分量，Ls为定子电感，Rs为定子相电阻。
本申请的一个实施例中，所述转子估算磁链的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000134
Figure BDA0002808151220000135
其中，
Figure BDA0002808151220000136
和
Figure BDA0002808151220000137
为转子估算磁链，Ecomp.sα和Ecomp.sβ为补偿电动势，Esα和Esβ为感应电动势；
所述补偿电动势的计算公式为：
Figure BDA0002808151220000138
Figure BDA0002808151220000139
Kp为自适应调节增益，
Figure BDA00028081512200001310
和
Figure BDA00028081512200001311
为通过永磁体磁链ΨPM计算得到的转子参考磁链；
所述转子参考磁链的计算公式为：
Figure BDA00028081512200001312
Figure BDA00028081512200001313
θe为转子位置，ΨPM为永磁体磁链。
本申请的一个实施例中，电机控制信号生成模块54可以包括反馈电流确定单元、交轴电压确定单元、直轴电压确定单元、电压分量确定单元和电机控制信号生成单元。
反馈电流确定单元，用于将所述电流分量和所述转子位置进行PARK变换，得到所述定子电流在两相旋转坐标系下的反馈电流；
交轴电压确定单元，用于根据所述转子速度、给定速度和反馈电流计算得到交轴电压；
直轴电压确定单元，用于根据所述反馈电流和直轴给定电流计算得到直轴电压；
电压分量确定单元，用于根据所述交轴电压、所述直轴电压和所述转子位置进行IPARK变换，得到所述电压分量；
电机控制信号生成单元，用于将所述电压分量经过SVPWM调制，生成所述电机控制信号。
本申请的一个实施例中，交轴电压确定单元可以包括第一误差值确定单元、交轴给定电流确定单元、第二误差值确定单元和交轴电压确定子单元。
第一误差值确定单元，用于根据所述转子速度和所述给定速度确定第一误差值；
交轴给定电流确定单元，用于对第一误差值进行比例积分调节，得到交轴给定电流；
第二误差值确定单元，用于根据所述交轴给定电流和所述反馈电流确定第二误差值；
交轴电压确定子单元，用于对所述第二误差值进行比例积分调节，得到所述交轴电压。
本申请的一个实施例中，直轴电压确定单元可以包括第三误差值确定单元和直轴电压确定子单元。
第三误差值确定单元，用于根据所述反馈电流和直轴给定电流确定第三误差值；
直轴电压确定子单元，用于对所述第三误差值进行比例积分调节，得到所述直轴电压。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
另外，图5所示的永磁同步电机控制装置可以是内置于现有的终端设备内的软件单元、硬件单元、或软硬结合的单元，也可以作为独立的挂件集成到所述终端设备中，还可以作为独立的终端设备存在。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图6为本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。如图6所示，该实施例的终端设备6可以包括：至少一个处理器61(图6中仅示出一个处理器61)、存储器62以及存储在所述存储器62中并可在所述至少一个处理器61上运行的计算机程序63，所述处理器61执行所述计算机程序63时实现上述任意各个方法实施例中的步骤，例如图1所示实施例中的步骤S101至步骤S104。处理器61执行所述计算机程序63时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块51至54的功能。
示例性的，所述计算机程序63可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器62中，并由所述处理器61执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序63指令段，该指令段用于描述所述计算机程序63在所述终端设备6中的执行过程。
所述存储器62在一些实施例中可以是所述终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器62在另一些实施例中也可以是所述终端设备6的外部存储设备，例如所述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器62还可以既包括所述终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器62用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序63的程序代码等。所述存储器62还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序63，所述计算机程序63被处理器61执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序63来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序63可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序63在被处理器61执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序63包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括：
获取电机的定子电流，其中，所述定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流；
将所述定子电流进行CLARKE变换，得到所述定子电流在两相静止坐标系下的电流分量；
根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，所述电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，所述电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量；
根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，其中，所述电机控制信号用于控制电机转动。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，包括：
根据电机的反电动势常数计算得到永磁体磁链；
根据所述电压分量、所述电流分量、所述定子电感、所述定子相电阻和所述永磁体磁链计算得到感应电动势；
根据所述感应电动势确定补偿电动势，并根据所述感应电动势和所述补偿电动势计算得到转子估算磁链；
对所述估算磁链进行反正切计算，得到所述转子位置；
对所述转子位置进行微分计算，得到所述转子速度。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述永磁体磁链的计算公式为：
Figure FDA0002808151210000011
其中，ΨPM为永磁体磁链，Ke为反电动势常数，PolePairs为永磁同步电机极对数。
4.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述感应电动势的计算公式为：
Figure FDA0002808151210000021
Figure FDA0002808151210000022
其中，Esα和Esβ为感应电动势，usα和usβ为电压分量，isα和isβ为电流分量，Ls为定子电感，Rs为定子相电阻。
5.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述补偿电动势的计算公式为：
Figure FDA0002808151210000023
Figure FDA0002808151210000024
Kp为自适应调节增益，
Figure FDA0002808151210000025
和
Figure FDA0002808151210000026
为通过永磁体磁链ΨPM计算得到的转子参考磁链。
6.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述转子估算磁链的计算公式为：
Figure FDA0002808151210000027
Figure FDA0002808151210000028
其中，
Figure FDA0002808151210000029
和
Figure FDA00028081512100000210
为转子估算磁链，Ecomp.sα和Ecomp.sβ为补偿电动势，Esα和Esβ为感应电动势；
所述转子参考磁链的计算公式为：
Figure FDA00028081512100000211
Figure FDA00028081512100000212
θe为转子位置，ΨPM为永磁体磁链。
7.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，包括：
将所述电流分量和所述转子位置进行PARK变换，得到所述定子电流在两相旋转坐标系下的反馈电流；
根据所述转子速度、给定速度和反馈电流计算得到交轴电压；
根据所述反馈电流和直轴给定电流计算得到直轴电压；
根据所述交轴电压、所述直轴电压和所述转子位置进行IPARK变换，得到所述电压分量；
将所述电压分量经过SVPWM调制，生成所述电机控制信号。
8.根据权利要求7所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述根据所述转子速度、给定速度和反馈电流计算得到交轴电压，包括：
根据所述转子速度和所述给定速度确定第一误差值；
对第一误差值进行比例积分调节，得到交轴给定电流；
根据所述交轴给定电流和所述反馈电流确定第二误差值；
对所述第二误差值进行比例积分调节，得到所述交轴电压。
9.根据权利要求7所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述根据所述反馈电流和直轴给定电流计算得到直轴电压，包括：
根据所述反馈电流和直轴给定电流确定第三误差值；
对所述第三误差值进行比例积分调节，得到所述直轴电压。
10.一种永磁同步电机控制装置，其特征在于，包括：
定子电流获取模块，用于获取电机的定子电流，其中，所述定子电流为电机定子三相电流中的任意两相电流；
CLARKE变换模块，用于将所述定子电流进行CLARKE变换，得到所述定子电流在两相静止坐标系下的电流分量；
计算模块，用于根据所述电流分量、电压分量和电机本体参数计算得到电机的转子位置和转子速度，其中，所述电机本体参数包括定子电感、定子相电阻和反电动势常数，所述电压分量为定子电压在两相静止坐标系下的电压分量；
电机控制信号生成模块，用于根据所述转子位置和所述转子速度生成电机控制信号，其中，所述电机控制信号用于控制电机转动。
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