CN117458934A - 基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法、装置、介质 - Google Patents

基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法、装置、介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法、装置、介质。该方法包括：获取定子绕组在三相静止坐标系下电流分量、电压分量，并转换为两相静止坐标系下的电流分量，电压分量；计算α、β轴定子磁链估计值转矩估计值将转化为转子磁链计算转子电流估计值将 转化为α、β轴电流估计值计算定子α、β轴有效磁链计算电机位置估计值计算得到电机转速估计值计算定子磁链角度设置电机转速给定值ωm *和定子磁链给定值ψ*；将ωm *与进行比较后得到转矩参考值将与进行比较后得到转矩角变化量Δσ；生成α、β轴参考电压；根据α、β轴参考电压以及SVPWM产生开关信号输入逆变器；逆变器控制开关信号完成对电机的控制。

Description

基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法、装置、 介质
技术领域
本发明涉及电机控制的技术领域，具体而言，涉及一种基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法、计算机装置、计算机可读存储介质。
背景技术
传统同步磁阻电机驱动系统的转子位置检测通过安装编码器来获得转子的电角度及速度，但安装编码器增加了电机的尺寸和体积。与此同时，编码器价格昂贵，安装精度要求高，并且维护比较困难，增加了系统安装和维护成本。此外，编码器易受环境限制，在高温、强腐蚀性等较为恶劣的工作环境下，其可靠性会降低甚至无法正常工作。因此，研究同步磁阻电机无位置传感器控制对于工程应用及理论研究具有重要的意义。在无位置传感控制的工程应用中，直接转矩控制和矢量控制是同步磁阻电机中最常用的两种控制方案，这两种算法均需获取准确的转速或者转子位置实现对电机的控制。直接转矩控制对比于矢量控制的繁琐的坐标变换缺陷，是一种无需对电机模型进行解耦的、具有对电机参数摄动不敏感、直接控制电机的转矩和磁链的控制方式，在同步磁阻电机的无位置传感器控制系统中引入直接转矩控制，既能规避电机非线性磁链特性所带来的建模不准确的问题，又能够很好地抑制电机的转矩脉动噪声。因此，若要获得同步磁阻电机良好的转矩控制动态性能、更加平稳的低速运行性能，在低速范围内精确估测定子磁链至关重要。
磁链估计被广泛应用于电机中高速无位置传感器控制系统中，有研究人员提出电压模型和电流模型磁链估计结构。电压模型是目前现有电机驱动中采用的最为常用的结构，常见的电压模型一般为开环结构，只需要定子绕组电阻一个电机参数，对电机参数依赖最少，但当电机运行转速较低时，用于滤除积分偏置的滤波器会限制系统带宽，电阻温漂和死区影响会引起磁链估算偏差。因此，基于电压模型的开环磁链估计主要适用于高转速范围，其动态性能会随着电机转速下降而下降，其低速或极低转速时的磁链估计性能不佳，甚至会出现估测失败的情况。电流模型搭建较为复杂，其利用电机电流磁链方程估算磁链，模型不包含定子电阻，但是受电感参数以及永磁体参数的影响，因此在低速段估测精度更高。综上所述，电流模型磁链估计对参数依赖大，并且容易被电机参数的变化和外界因素影响。但是，电流模型磁链估计在低、高速范围内均可以使用。电压模型磁链估计利用电机反电动势计算得到电机的定子磁链，电机运行在中高速区时，反电动势相对较高，可以准确得到磁链估计值。但电机运行在低速区时，定子电阻分压较大，导致磁链估计不够准确，且电压模型磁链估计器中纯积分环节存在的问题对磁链估计值影响较大。而对于同步磁阻电机直接转矩控制系统的无位置传感器控制，其转矩和磁链的估测精度关系到整个系统的稳定，如果观测不准确将会导致电机的转矩和磁链脉动增大，影响电机性能。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一目的在于提出一种基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法。
本发明的第二目的在于提出一种计算机装置。
本发明的第三目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案，提供了一种基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法，所述同步磁阻电机包括定子和转子，所述定子上设置有定子绕组，所述转子上设置有转子绕组，所述控制方法包括：分别获取所述定子绕组在三相静止坐标系下的电流分量iA、iB、iC，并将所述电流分量iA、iB、iC转换为两相静止坐标系下的电流分量iα、iβ；分别获取所述定子绕组在三相静止坐标系下的电压分量uA、uB、uC，并将所述电压分量为uA、uB、uC转换为两相静止坐标系下的电压分量uα、uβ；构建新型磁链估计器，并根据所述新型磁链估计器，所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，分别计算得到α、β轴定子磁链的估计值 定子α、β轴有效磁链/>转矩的估计值/>以及电机位置的估计值/>
所述构建新型磁链估计器，并根据所述新型磁链估计器，所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，分别计算得到α、β轴定子磁链的估计值定子α、β轴有效磁链转矩的估计值/>以及电机位置的估计值/>具体包括：
采用电压模型，根据所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，计算所述α、β轴定子磁链的估计值以及转矩的估计值/>分别为：
其中，Rs为电机相电阻，ΔVα为α轴的直流偏移补偿量；
其中，ΔVβ为β轴的直流偏移补偿量；
其中，n为所述同步磁阻电机的极对数；
采用坐标转换将α、β轴定子磁链的估计值分别转化为转子磁链/>
利用电流模型计算转子电流的估计值分别为：
其中，Ld为d轴的电感值；
其中，Lq为q轴的电感值；
采用坐标转换将所述转子电流的估计值分别转化为α、β轴电流估计值/>
通过第一PI比例积分控制器得到电压分量uα的直流偏移补偿量ΔVα和电压分量uβ的直流偏移补偿量ΔVβ分别为：
其中，Kp、Ki分别为所述第一PI比例积分控制器中的比例系数、积分系数；
分别计算所述定子α、β轴有效磁链分别为：
计算所述电机位置的估计值为：
构建二阶速度估计器，并根据所述二阶速度估计器，所述定子α、β轴有效磁链 以及所述电机位置的估计值/>计算得到电机转速的估计值/>构建定子磁链角度估计器，并根据所述定子磁链角度估计器，以及所述定子磁链的估计值/>计算得到由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>分别设置电机转速的给定值ωm *和定子磁链的给定值ψ*；将所述电机转速的给定值ωm *与所述电机转速的估计值/>进行比较后，通过第二PI比例积分控制器得到转矩的参考值/>将所述转矩的参考值/>与所述转矩的估计值/>进行比较后，通过第三PI比例积分控制器得到转矩角变化量Δσ；
根据所述定子磁链的给定值ψ*，所述转矩角变化量Δσ，以及定子磁链角度的估计值生成α、β轴的参考电压分别为：
其中，为定子磁链的实际值，Ts为时间常数；
根据α、β轴的参考电压uα *、uβ *以及SVPWM调制，产生开关信号输入逆变器；逆变器控制所述开关信号以完成对所述同步磁阻电机的正反转控制。
优选地，所述构建二阶速度估计器，并根据所述二阶速度估计器，所述定子α、β轴有效磁链以及所述电机位置的估计值/>计算得到电机转速的估计值/>具体包括：根据计算得到的所述定子α、β轴有效磁链/>经过锁相回路转换为电机的位置误差ε1，并将所述电机的位置误差ε1作为第四PI比例积分控制器的输入来进行电机转速和位置估计，分别得到所述第四PI比例积分控制器输出的电机转速/>和位置的估计值/>将所述位置的估计值/>送入一阶低通滤波器消除高频扰动后，输出为滤波后的电机转速/>
其中，根据所述定子α、β轴有效磁链计算所述电机的位置误差ε1为：
其中，为α、β轴有效磁链的合成量；
计算滤波后的所述电机转速的估计值为：
其中，Te、B、J分别为电磁转矩、摩擦系数、转动惯量；kp2、ki2分别为所述一阶低通滤波器中的PI比例积分控制器的比例系数、积分系数；
得到设计的速度估测回路转移函数为：
其中，ωm为电机实际转速；kp1、ki1为分别所述第四PI比例积分控制器的比例系数、积分系数；
根据所述速度估测回路转移函数分别确定所述kp1、ki1为：
其中，ω1为所述二阶速度估计器的设计频宽。
优选地，所述构建定子磁链角度估计器，并根据所述定子磁链角度估计器，以及所述定子磁链的估计值计算得到由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>具体包括：根据计算得到的所述α、β轴定子磁链的估计值/>经过锁相回路转换为定子磁链角度误差ε2，并将所述定子磁链角度误差ε2作为第五PI比例积分控制器的输入来进行电机速度和定子磁链角度估计，分别得到所述第五PI比例积分控制器输出的电机转速/>和由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>
根据所述α、β轴定子磁链的估计值分别计算定子磁链角度误差ε2、所述由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>为：
其中，为估计定子磁链角度；/>为α、β轴定子磁链合成量；
得到设计的定子磁链估计回路转移函数为：
根据所述定子磁链估计回路转移函数确定所述定子磁链估计器中的PI控制器的增益分别为kp、ki、kd为：
其中，为定子磁链；ω为所述定子磁链角度估计器的设计频宽。
本发明的第二方面的技术方案，还提供了一种计算机装置，该计算机装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上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上述任一技术方案中的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的步骤。
本发明的第三方面的技术方案，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的步骤。
本发明的有益效果：
本发明提供的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法，通过结合电压模型和电流模型，并基于新型磁链估计的二阶速度估计器与定子磁链角度估计器，针对同步磁阻电机设计一种基于新型磁链估计的同步磁阻电机无位置传感器直接转矩控制方法，达到了减小同步磁阻电机直接转矩控制技术中低速应用时的磁链估计误差所导致的转矩脉动的目的。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的控制原理图；
图2示出了本发明的一个实施例的新型磁链估计器的结构示意图；
图3示出了本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的二阶速度估计器的结构示意图；
图4示出了本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的定子磁链角度估计器的结构示意图；
图5示出了本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的示意流程图；
图6示出了本发明的一个实施例的计算机装置的示意框图；
图7为本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制速度误差仿真结果图；
图8为本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制位置仿真结果图；
图9为本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制位置误差仿真结果图；
图10为本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制转矩波动仿真结果图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的控制原理图。所述同步磁阻电机包括定子和转子，所述定子上设置有定子绕组，所述转子上设置有转子绕组。如图1所示，该控制方法包括：分别获取所述定子绕组在三相静止坐标系下的电流分量iA、iB、iC，并将所述电流分量iA、iB、iC转换为两相静止坐标系下的电流分量iα、iβ；分别获取所述定子绕组在三相静止坐标系下的电压分量uA、uB、uC，并将所述电压分量为uA、uB、uC转换为两相静止坐标系下的电压分量uα、uβ；(上面两个步骤即：依次经过电压电流检测、A/D转换器、三相静止坐标系ABC转化为两相静止坐标系αβ)；
构建新型磁链估计器，并根据所述新型磁链估计器，所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，分别计算得到α、β轴定子磁链的估计值定子α、β轴有效磁链转矩的估计值/>以及电机位置的估计值/>
构建二阶速度估计器，并根据所述二阶速度估计器，所述定子α、β轴有效磁链 以及所述电机位置的估计值/>计算得到电机转速的估计值/>
构建定子磁链角度估计器，并根据所述定子磁链角度估计器，以及所述定子磁链的估计值计算得到由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>
分别设置电机转速的给定值ωm *和定子磁链的给定值ψ*；
将所述电机转速的给定值ωm *与所述电机转速的估计值进行比较后，通过第二PI比例积分控制器得到转矩的参考值/>
将所述转矩的参考值与所述转矩的估计值/>进行比较后，通过第三PI比例积分控制器得到转矩角变化量Δσ；
根据所述定子磁链的给定值ψ*，所述转矩角变化量Δσ，以及定子磁链角度的估计值生成α、β轴的参考电压分别为：
其中，为定子磁链的实际值，Ts为时间常数；
根据α、β轴的参考电压uα *、uβ *以及SVPWM调制，产生开关信号输入逆变器；
逆变器控制所述开关信号以完成对所述同步磁阻电机SynRM的正反转控制。
进一步地，介绍所述构建新型磁链估计器，并根据新型磁链估计器，电流分量iα、iβ，以及电压分量uα、uβ，分别计算得到α、β轴定子磁链的估计值定子α、β轴有效磁链/>转矩的估计值/>以及电机位置的估计值/>的具体步骤。
图2示出了本发明的一个实施例的新型磁链估计器的结构示意图。如图2所示，构建新型磁链估计器，并根据新型磁链估计器，电流分量iα、iβ，以及电压分量uα、uβ，分别计算得到α、β轴定子磁链的估计值定子α、β轴有效磁链/>转矩的估计值/>以及电机位置的估计值/>具体包括：
采用电压模型，根据所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，计算所述α、β轴定子磁链的估计值以及转矩的估计值/>分别为：
其中，Rs为电机相电阻，ΔVα为α轴的直流偏移补偿量；
其中，ΔVβ为β轴的直流偏移补偿量；
其中，n为所述同步磁阻电机的极对数；
采用坐标转换将α、β轴定子磁链的估计值分别转化为转子磁链/>
利用电流模型计算转子电流的估计值分别为：
其中，Ld为d轴的电感值；
其中，Lq为q轴的电感值；
采用坐标转换将所述转子电流的估计值分别转化为α、β轴电流估计值/>
通过第一PI比例积分控制器得到电压分量uα的直流偏移补偿量ΔVα和电压分量uβ的直流偏移补偿量ΔVβ分别为：
其中，Kp、Ki分别为所述第一PI比例积分控制器中的比例系数、积分系数；
分别计算所述定子α、β轴有效磁链分别为：
计算所述电机位置的估计值为：
进一步地，介绍所述构建二阶速度估计器，并根据二阶速度估计器，定子α、β轴有效磁链以及电机位置的估计值/>计算得到电机转速的估计值/>的具体步骤。
图3示出了本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的二阶速度估计器的结构示意图。如图3所示，构建二阶速度估计器，并根据二阶速度估计器，定子α、β轴有效磁链以及电机位置的估计值/>计算得到电机转速的估计值/>具体包括：根据计算得到的所述定子α、β轴有效磁链/>经过锁相回路转换为电机的位置误差ε1，并将所述电机的位置误差ε1作为第四PI比例积分控制器的输入来进行电机转速和位置估计，分别得到所述第四PI比例积分控制器输出的电机转速/>和位置的估计值/>
将所述位置的估计值送入一阶低通滤波器消除高频扰动后，输出为滤波后的电机转速/>
其中，根据所述定子α、β轴有效磁链计算所述电机的位置误差ε1为：
其中，为α、β轴有效磁链的合成量；
计算滤波后的所述电机转速的估计值为：
其中，Te、B、J分别为电磁转矩、摩擦系数、转动惯量；kp2、ki2分别为所述一阶低通滤波器中的PI比例积分控制器的比例系数、积分系数；
得到设计的速度估测回路转移函数为：
其中，ωm为电机实际转速；kp1、ki1为分别所述第四PI比例积分控制器的比例系数、积分系数；
根据所述速度估测回路转移函数分别确定所述kp1、ki1为：
其中，ω1为所述二阶速度估计器的设计频宽。
进一步地，介绍所述构建定子磁链角度估计器，并根据所述定子磁链角度估计器，以及所述定子磁链的估计值计算得到由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>的具体步骤。
图4示出了本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的定子磁链角度估计器的结构示意图。如图4所示，构建定子磁链角度估计器，并根据定子磁链角度估计器，以及定子磁链的估计值计算得到由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>具体包括：根据计算得到的所述α、β轴定子磁链的估计值/>经过锁相回路转换为定子磁链角度误差ε2，并将所述定子磁链角度误差ε2作为第五PI比例积分控制器的输入来进行电机速度和定子磁链角度估计，分别得到所述第五PI比例积分控制器输出的电机转速/>和由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>
根据所述α、β轴定子磁链的估计值分别计算定子磁链角度误差ε2、所述由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>为：
其中，为估计定子磁链角度；/>为α、β轴定子磁链合成量；
得到设计的定子磁链估计回路转移函数为：
根据所述定子磁链估计回路转移函数确定所述定子磁链估计器中的PI控制器的增益分别为kp、ki、kd为：
其中，为定子磁链；ω为所述定子磁链角度估计器的设计频宽。
图5示出了本发明的一个实施例的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的示意流程图。所述同步磁阻电机包括定子和转子，所述定子上设置有定子绕组，所述转子上设置有转子绕组，如图5所示，该基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法包括：
定义参数、初始化控制、给定速度：定义该基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法用到的所有参数，并分别设置电机转速的给定值ωm *和定子磁链的给定值ψ*，进行初始化控制；
电流电压采样：分别获取所述定子绕组在三相静止坐标系下的电流分量iA、iB、iC，分别获取所述定子绕组在三相静止坐标系下的电压分量uA、uB、uC；
转子位置估算：构建新型磁链估计器，并根据所述新型磁链估计器，所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，计算得到电机位置的估计值
所述构建新型磁链估计器，并根据所述新型磁链估计器，所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，分别计算得到α、β轴定子磁链的估计值定子α、β轴有效磁链转矩的估计值/>以及电机位置的估计值/>具体包括：
采用电压模型，根据所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，计算所述α、β轴定子磁链的估计值以及转矩的估计值/>分别为：
其中，Rs为电机相电阻，ΔVα为α轴的直流偏移补偿量；
其中，ΔVβ为β轴的直流偏移补偿量；
其中，n为所述同步磁阻电机的极对数；
采用坐标转换将α、β轴定子磁链的估计值分别转化为转子磁链/>
利用电流模型计算转子电流的估计值分别为：
其中，Ld为d轴的电感值；
其中，Lq为q轴的电感值；
采用坐标转换将所述转子电流的估计值分别转化为α、β轴电流估计值/>
通过第一PI比例积分控制器得到电压分量uα的直流偏移补偿量ΔVα和电压分量uβ的直流偏移补偿量ΔVβ分别为：
/>
其中，Kp、Ki分别为所述第一PI比例积分控制器中的比例系数、积分系数；
分别计算所述定子α、β轴有效磁链分别为：
计算所述电机位置的估计值为：
速度偏差计算：将所述电机转速的给定值ωm *与所述电机转速的估计值进行比较后，通过第二PI比例积分控制器得到转矩的参考值/>
转矩调节：将所述转矩的参考值与所述转矩的估计值/>进行比较后，通过第三PI比例积分控制器得到转矩角变化量Δσ；
参考电压计算及SVPWM控制三相电源对电机供电：根据所述定子磁链的给定值ψ*，所述转矩角变化量Δσ，以及定子磁链角度的估计值生成α、β轴的参考电压分别为：
其中，为定子磁链的实际值，Ts为时间常数；
根据α、β轴的参考电压uα *、uβ *以及SVPWM调制，产生开关信号输入逆变器；
逆变器控制所述开关信号以完成对所述同步磁阻电机的正反转控制；
坐标转换：将所述电流分量iA、iB、iC转换为两相静止坐标系下的电流分量iα、iβ；将所述电压分量为uA、uB、uC转换为两相静止坐标系下的电压分量uα、uβ；
新型磁链与转矩估计：构建二阶速度估计器，并根据所述二阶速度估计器，所述定子α、β轴有效磁链以及所述电机位置的估计值/>计算得到电机转速的估计值
构建定子磁链角度估计器，并根据所述定子磁链角度估计器，以及所述定子磁链的估计值计算得到由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>
判断同步磁阻电机是否按照电机转速的给定值ωm *进行正常工作；
如果同步磁阻电机按照电机转速的给定值ωm *进行正常工作，则控制同步磁阻电机继续按照电机转速的给定值ωm *进行正常工作；
如果同步磁阻电机没有按照电机转速的给定值ωm *进行正常工作，则返回执行定义参数、初始化控制、给定速度的步骤。
如图6所示，一种计算机装置600包括：存储器602、处理器604及存储在存储器602上并可在处理器604上运行的计算机程序，处理器604执行计算机程序时实现如上述任一实施例中的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的步骤。
本发明提供的计算机装置600，处理器604执行计算机程序时，通过结合电压模型和电流模型，并基于新型磁链估计的二阶速度估计器与定子磁链角度估计器，针对同步磁阻电机设计一种基于新型磁链估计的同步磁阻电机无位置传感器直接转矩控制方法，达到了减小同步磁阻电机直接转矩控制技术中低速应用时的磁链估计误差所导致的转矩脉动的目的。
按照本发明提供的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法，在MATLAB的SIMULINK中搭建基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制仿真模型。图7为速度误差仿真曲线，可以从图中看出，转速误差为0.8r/min,在t＝0.4突加负载发现，转速误差没有突然变化。如图8至图10所示，本发明所采用的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法，直流偏置被消除，给定位置与实际位置曲线基本重合，且在0.4s施加负载后，位置仍然能够快速跟随，验证了本发明所采用的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的良好动态特性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法，所述同步磁阻电机包括定子和转子，所述定子上设置有定子绕组，所述转子上设置有转子绕组，其特征在于，所述控制方法包括：
分别获取所述定子绕组在三相静止坐标系下的电流分量iA、iB、iC，并将所述电流分量iA、iB、iC转换为两相静止坐标系下的电流分量iα、iβ；
分别获取所述定子绕组在三相静止坐标系下的电压分量uA、uB、uC，并将所述电压分量为uA、uB、uC转换为两相静止坐标系下的电压分量uα、uβ；
构建新型磁链估计器，并根据所述新型磁链估计器，所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，分别计算得到α、β轴定子磁链的估计值定子α、β轴有效磁链转矩的估计值/>以及电机位置的估计值/>
所述构建新型磁链估计器，并根据所述新型磁链估计器，所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，分别计算得到α、β轴定子磁链的估计值定子α、β轴有效磁链转矩的估计值/>以及电机位置的估计值/>具体包括：
采用电压模型，根据所述电流分量iα、iβ，以及所述电压分量uα、uβ，计算所述α、β轴定子磁链的估计值以及转矩的估计值/>分别为：
其中，Rs为电机相电阻，ΔVα为α轴的直流偏移补偿量；
其中，ΔVβ为β轴的直流偏移补偿量；
其中，n为所述同步磁阻电机的极对数；
采用坐标转换将α、β轴定子磁链的估计值分别转化为转子磁链/>
利用电流模型计算转子电流的估计值分别为：
其中，Ld为d轴的电感值；
其中，Lq为q轴的电感值；
采用坐标转换将所述转子电流的估计值分别转化为α、β轴电流估计值/>
通过第一PI比例积分控制器得到电压分量uα的直流偏移补偿量ΔVα和电压分量uβ的直流偏移补偿量ΔVβ分别为：
其中，Kp、Ki分别为所述第一PI比例积分控制器中的比例系数、积分系数；
分别计算所述定子α、β轴有效磁链分别为：
计算所述电机位置的估计值为：
构建二阶速度估计器，并根据所述二阶速度估计器，所述定子α、β轴有效磁链 以及所述电机位置的估计值/>计算得到电机转速的估计值/>
构建定子磁链角度估计器，并根据所述定子磁链角度估计器，以及所述定子磁链的估计值计算得到由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>
分别设置电机转速的给定值ωm *和定子磁链的给定值ψ*；
将所述电机转速的给定值ωm *与所述电机转速的估计值进行比较后，通过第二PI比例积分控制器得到转矩的参考值/>
将所述转矩的参考值与所述转矩的估计值/>进行比较后，通过第三PI比例积分控制器得到转矩角变化量Δσ；
根据所述定子磁链的给定值ψ*，所述转矩角变化量Δσ，以及定子磁链角度的估计值生成α、β轴的参考电压分别为：
其中，为定子磁链的实际值，Ts为时间常数；
根据α、β轴的参考电压uα *、uβ *以及SVPWM调制，产生开关信号输入逆变器；
逆变器控制所述开关信号以完成对所述同步磁阻电机的正反转控制。
2.根据权利要求1所述的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法，其特征在于，所述构建二阶速度估计器，并根据所述二阶速度估计器，所述定子α、β轴有效磁链以及所述电机位置的估计值/>计算得到电机转速的估计值/>具体包括：
根据计算得到的所述定子α、β轴有效磁链经过锁相回路转换为电机的位置误差ε1，并将所述电机的位置误差ε1作为第四PI比例积分控制器的输入来进行电机转速和位置估计，分别得到所述第四PI比例积分控制器输出的电机转速/>和位置的估计值/>
将所述位置的估计值送入一阶低通滤波器消除高频扰动后，输出为滤波后的电机转速/>
其中，根据所述定子α、β轴有效磁链计算所述电机的位置误差ε1为：
其中，为α、β轴有效磁链的合成量；
计算滤波后的所述电机转速的估计值为：
其中，Te、B、J分别为电磁转矩、摩擦系数、转动惯量；kp2、ki2分别为所述一阶低通滤波器中的PI比例积分控制器的比例系数、积分系数；
得到设计的速度估测回路转移函数为：
其中，ωm为电机实际转速；kp1、ki1为分别所述第四PI比例积分控制器的比例系数、积分系数；
根据所述速度估测回路转移函数分别确定所述kp1、ki1为：
其中，ω1为所述二阶速度估计器的设计频宽。
3.根据权利要求1或2所述的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法，其特征在于，所述构建定子磁链角度估计器，并根据所述定子磁链角度估计器，以及所述定子磁链的估计值计算得到由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>具体包括：
根据计算得到的所述α、β轴定子磁链的估计值经过锁相回路转换为定子磁链角度误差ε2，并将所述定子磁链角度误差ε2作为第五PI比例积分控制器的输入来进行电机速度和定子磁链角度估计，分别得到所述第五PI比例积分控制器输出的电机转速/>和由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>
根据所述α、β轴定子磁链的估计值分别计算定子磁链角度误差ε2、所述由磁链估计器所计算的定子磁链角度/>为：
其中，为估计定子磁链角度；/>为α、β轴定子磁链合成量；
得到设计的定子磁链估计回路转移函数为：
根据所述定子磁链估计回路转移函数确定所述定子磁链估计器中的PI控制器的增益分别为kp、ki、kd为：
其中，为定子磁链；ω为所述定子磁链角度估计器的设计频宽。
4.一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任一项所述的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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至3中任一项所述的基于新型磁链估计的同步磁阻电机直接转矩控制方法的步骤。
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