CN117997177B - 永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制系统、可读存储介质 - Google Patents

永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制系统、可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制系统、可读存储介质,获取永磁同步电机的运行电流和历史控制电压值,获取在第一时刻和历史时刻的扰动参数,基于运行电流、预设的参考电流值、扰动参数以及历史控制电压值,输出第二时刻的控制永磁同步电机控制电压值,因为运行电流包括第一时刻和第一时刻之前的历史时刻的电流值,第二时刻晚于第一时刻,所以可见,在第一时刻能够输出后续时刻的控制电压值,所以至少能够克服因延时导致的永磁同步电机的电流环控制的效果不能满足工程需求的问题。

Description

永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制系统、 可读存储介质
技术领域
本申请涉及控制领域,尤其涉及一种永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制系统、可读存储介质。
背景技术
永磁同步电机因为结构简单、功率密度高等优点越来越多的应用在电驱动领域。图1为针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称为PMSM,图1中简称为电机)进行双环控制的示意图,其中,速度控制模块基于参考速度和电机在k时刻的转速,输出参考电流。电流控制模块基于参考电流和在k时刻采集的电机电流,输出k时刻的电压,经过逆变器的转换进而作用于电机。
然而,现有永磁同步电机的电流环控制系统存在的电流采样延时、逆变器的输出延时等问题,造成了电流控制模块输出滞后于系统电流状态的变化的现象,这大大影响了永磁同步电机电流环的控制效果。
发明内容
本申请提供了一种永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制系统、可读存储介质,目的在于解决永磁同步电机的电流环控制的效果不能满足工程需求的问题。
为了实现上述目的,本申请提供了以下技术方案:
一种永磁同步电机的控制方法,包括:
获取所述永磁同步电机的运行电流和历史控制电压值,所述运行电流包括预设时刻的电流值,所述预设时刻包括第一时刻和所述第一时刻之前的历史时刻,所述历史控制电压值为在所述历史时刻的控制电压值;
获取在所述第一时刻和所述历史时刻的扰动参数;
基于所述运行电流、预设的参考电流值、所述扰动参数以及所述历史控制电压值,输出第二时刻的控制电压值,所述第二时刻晚于所述第一时刻,所述控制电压值用于控制所述永磁同步电机。
可选的,所述获取在所述第一时刻和所述历史时刻的扰动参数,包括:
基于预设的观测系统,获取目标时刻的扰动参数估计值,作为所述目标时刻的扰动参数,所述目标时刻包括所述第一时刻或所述历史时刻。
可选的,所述在所述第一时刻和所述历史时刻的扰动参数包括:
在所述第一时刻的总扰动量和所述总扰动量的导数,以及在所述历史时刻的总扰动量,所述总扰动量表示所述永磁同步电机的时变电机参数变化引起的电流环控制系统内外部的总扰动量。
可选的,基于所述运行电流、预设的参考电流值、所述扰动参数以及所述历史控制电压值,输出第二时刻的控制电压值,包括:
基于第一对应关系,获取并输出第二时刻的控制电压值,所述第一对应关系包括:各个运算项的线性运算结果,与所述第二时刻的控制电压值对应;
任意一个所述运算项包括:常数和参数;所述运行电流、所述参考电流值、所述扰动参数以及所述历史控制电压值为不同运算项中的参数,所述常数由电流环控制系统的属性值构成,所述属性值包括:近似电感值、近似电阻值以及采样周期。
可选的,所述第一对应关系的获取流程包括:
基于永磁同步电机定子电流模型,获取永磁同步电机的电流环控制系统在第三时刻的状态方程,所述状态方程限定:所述第三时刻的状态参数基于所述第二时刻的状态参数、控制电压值以及总扰动量确定,所述第三时刻晚于所述第二时刻;
通过变换所述状态方程,获得所述第一对应关系。
可选的,所述永磁同步电机定子电流模型通过基于第一约束条件,对永磁同步电机的定子电压方程进行变换获得,所述第一约束条件包括:电感的时变特性和未建模扰动这两条中的至少一条。
可选的,所述通过变换所述状态方程,获得所述第一对应关系,包括:
基于第二约束条件,变换所述状态方程,获得所述第一对应关系,所述第二约束条件包括以下至少一条:
将修正后的总扰动量作为所述总扰动量,所述修正后的总扰动量通过在所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻的总扰动量的估计误差相同的情况下,对所述永磁同步电机定子电流模型进行转换得到;
基于所述第一时刻的电流值的预设倍数和所述历史时刻的电流值之差,获取所述第二时刻的电流值;
将所述参考电流值作为所述第三时刻的电流值。
一种电流环控制系统,包括:
电机控制器和存储器;
所述存储器用于存储计算机程序;
所述电机控制器用于运行所述计算机程序,以实现上述永磁同步电机的控制方法。
一种永磁同步电机控制系统,包括上述电流环控制系统。
一种可读存储介质,当所述可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行上述永磁同步电机的控制方法。
本申请提供的永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制系统、可读存储介质,获取永磁同步电机的运行电流和历史控制电压值,获取在第一时刻和历史时刻的扰动参数,基于运行电流、预设的参考电流值、扰动参数以及历史控制电压值,输出第二时刻的控制永磁同步电机控制电压值,因为运行电流包括第一时刻和第一时刻之前的历史时刻的电流值,第二时刻晚于第一时刻,所以可见,在第一时刻能够输出后续时刻的控制电压值,所以至少能够克服因延时导致的永磁同步电机的电流环控制的效果不能满足工程需求的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为针对永磁同步电机进行电流环控制的示意图;
图2为永磁同步电机d轴控制系统的示意图;
图3为永磁同步电机q轴控制系统的示意图;
图4为本申请的实施例公开的一种永磁同步电机的控制方法的流程图。
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清楚、完整地描述。以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解,在本申请实施例中,“一个或多个”是指一个、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的情况,其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本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。
本申请实施例涉及的多个,是指大于或等于两个。需要说明的是,在本申请实施例的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。
对永磁同步电机的电流环控制的效果不能满足工程需求主要体现在控制的精度不够,也就是说,不能实现对永磁同步电机的精确控制。
导致控制精度不够的原因至少包括:电流采样延时和逆变器等模块的输出延时。
发明人在研究的过程中发现,以图1为例,如果电流控制模块能够在k时刻预测时刻的控制电压值(控制电压值可简称为控制电压),则至少能够解决电流采样延时和 逆变器的输出延时导致的控制精度不够的问题。
为了实现在k时刻对时刻的电压的预测,本申请首先提出了改进的永磁同步 电机的定子电流模型。
通常情况下,永磁同步电机的d轴和q轴定子电压方程表示为:
(1)
式(1)中,是定子d轴的电压,是定子q轴的电压,是定子d轴的电流,是定子 q轴的电流,是定子电阻,是转子磁链角速度。
是定子d轴磁链,是定子q轴磁链,具体表达式如下所示:
(2)
式(2)中为永磁体磁链。
现有技术中,式(2)中的定子d轴电感和q轴电感均被看作固定值,但本申请 中,发明人在研究的过程中发现,考虑到随着系统状态变化而产生的变化(即电感 的时变特性),有利于使得最终得到的电流方程更贴近真实电机的实际情况,因此,将式(2) 代入式(1),得到:
(3)
表示求导计算。
需要特别指出的是,代表考虑了电感的时变特性对定子电流产生的影响。
发明人在研究的过程中还发现,式(3)中,定子d轴和q轴电流之间存在耦合关系,考虑到实际技术实现流程中易于控制和精确控制的目的,在式(3)的基础上对定子d轴和q轴电流进行解耦处理。
通过在式(3)中加减,得到:
(4)
式(4)中,是定子d轴的近似电感值,基于定子d轴的电感值的变化范围确定,是定子q轴的近似电感值,基于定子q轴的电感值的变化范围确定,通常由电感的厂家提 供。表示近似电阻值,基于真实电子电阻的变化范围确定,通常由电阻的厂家提供。
表示d轴包含的时变电感特性、将时变电机参数固定为恒值参数以及q轴耦 合特性的可建模的扰动量。
表示q轴包含的时变电感特性、将时变电机参数固定为恒值参数以及d轴耦 合特性的可建模的扰动量。
对式(4)进行变形得到:
(5)
发明人在研究的过程中还发现,现有技术中,永磁同步电机电流环控制系统中还有一些扰动未参与建模,原因之一是不易被建模表示。为了进一步使得最终得到的电流方程更贴近真实电机的实际情况,本申请中,将现有技术中未参与建模的扰动(称为未建模扰动),也作为建模的依据,即在式(5)的基础上进行进一步改进,得到更为精确的永磁同步电机的定子电流模型:
(6)
式(6)中,表示d轴的不易表示的参数,表示q轴的不易表示的参数。
表示d轴包含因为时变电 机参数变化所引起的系统内外部总扰动量,表示q轴包含因为时变电机参数变化所引起 的系统内外部总扰动量。
采用前向欧拉方法对公式(6)进行改写,得到离散形式的永磁同步电机定子电流模型:
(7)
式(7)中,为当前采样时刻,为下一采样时刻,为状态量,为控制量,为输出量,为系统总扰动。为采样周期。
基于上述改进思想获得的永磁同步电机的定子电流模型,考虑了电感的时变特性以及系统中未建模扰动,能够更加真实地模拟电机的实际行为,为提高对永磁同步电机的控制精度奠定基础。
并且,改进的永磁同步电机的定子电流模型,不仅能够更加真实地模拟电机的实际行为,还能够解耦d轴和q轴电流,实现易于控制和进一步提高控制精度的问题。
将时变参数固定化,能够降低控制难度,可以理解的是,虽然将时变参数进行了固定化,但时变特性已包含在了系统总扰动中。
发明人在研究的过程中还发现,基于式(7)能够得到时刻的系统状态方程为:时刻系统方程为预测时刻的电压奠定了基础。
下面将对基于时刻的系统状态方程,获得的方式进行详细说明。
本申请还提出对系统总扰动的新的预测方式。
这一部分包括两部分:对系统总扰动的预测和对预测结果的修正。
A、对系统总扰动的预测:
为方便对d轴和q轴分别进行控制,将式(6)改写为:
(8-a)
(8-b)(8)
式(8)中,表示d轴和q轴系统内外部总扰动量的导数 值。
对式(8-a)所示系统建立如下d轴观测系统以实现对状态变量的实时估计:
(9)
式(9)中是公式(8-a)中的估计值。为d轴观测系统的观 测增益矩阵,分别是d轴观测系统的观测增益矩阵的观测系数。表示d轴观测系统观测值与实际值之间的误差。
式(8-a)减去式(9)可得:
(10)
为保证d轴观测系统观测值与实际值之间的误差渐进稳定趋近于零,利用线性 系统稳定性理论知识,只需要令的特征值为负值。
d轴观测系统的估测带宽记为为正数。
,可以实现矩阵的3个特征值均为负,从而保证了在控制输入选取合适的情况下d轴观测系统对状态变量的渐进稳 定的估计。
以下是的获取过程:
(11)
将式(11)带入式(6),同时忽略观测器的观测误差,可以得到:
(12)
对式(12)做拉普拉斯变换得到d轴永磁同步电机的传递函数:
(13)
为d轴系统控制带宽,设计永磁同步电机d轴控制系统, 系统的传递函数为:
(14)
式(14)中,表示d轴电流的参考值,S代表拉普拉斯算子。从式(14)可以看出,通 过设计图2所示的永磁同步电机d轴控制系统为典型的I型系统。
带入式(11),然后与式(9)联立就可以获得时刻的,d轴包含时变电机参 数变化所引起的系统内外部总扰动量在时刻的估计值,以及时刻的导数的 估计值
以下是本申请新提出的: 的预测过程:
通过式(9)可以获得导数值的估计值,即
(15)
对式(15)进行离散化处理可以得到时刻的的估计值
(16)
至此,已经获得了时刻的的估计值
采用相同的思路,进行q轴状态变量的实时估计,对公式(8-b)所示系统建立q轴 观测系统如下:
(17)
式(17)中,是公式(8-b)中的估计值。为q轴观测系统的 观测增益矩阵,分别是q轴观测系统的观测增益矩阵的观测系数。表示q轴观测系统观测值与实际值之间的误差。
公式(8-b)减去公式(17)可得:
(18)
为保证q轴观测系统观测值与实际值之间的误差渐进稳定趋近于零,利用线性 系统的稳定性理论知识,只需要令的特征值为负值。q轴观测系统的估测带宽记为为正数。令,可以实现矩阵的3个特征值均为 负,从而保证了在控制输入选取合适的情况下q轴观测系统对状态变量的渐进 稳定的估计。
以下是的获取过程:
(19)
将公式(19)带入公式(6),同时忽略观测器的观测误差,可以得到:
(20)
对公式(20)做拉普拉斯变换得到d轴永磁同步电机的传递函数:
(21)
为系统控制带宽,设计永磁同步电机q轴控制系统,系统 的传递函数为:
(22)
从式(22)可以看出,通过设计图3所示永磁同步电机q轴控制系统为典型的I型系统。
带入公式(19)然后与公式(17)联立就可以获得时刻的,q轴包含时变电 机参数变化所引起的系统内外部总扰动量的估计值时刻的的导数的估计值
以下是q轴包含时变电机参数变化所引起的系统内外部总扰动量的预测过程:
通过式(17)可以获得导数值的估计值,即
(23)
对公式(23)进行离散化处理可以得到时刻的q轴包含时变电机参数变化所引 起的系统内外部总扰动量的估计值
(24)
发明人在研究的过程中发现,这部分得到的系统总扰动预测值还有进一步修正的空间,以进一步提高控制精确。下面对修正进行详细说明。
B、系统总扰动预测值的修正。
由式(7),可以得到:
(25)
式(25)中,
定义时刻的系统扰动的估计误差为:
(26)
由于永磁同步电机的电流环通常需要满足10kHZ的开关频率,10kHZ的开关频率对应100微秒的控制周期,而在实际永磁同步电机的电流采样周期需要小于等于100微秒。这里假设:
(27)
联立式(25)、式(26)以及式(27),得到系统总扰动预测的修正值为:
(28)
式(28)中,代表时刻的系统总扰动的修正值,理论上的估计精度要高于的估计精度。
考虑了永磁同步电机实际历史信息对通过改进的定子电流方程获取的扰动量进行修正,获得了更加可靠的扰动预测信息。
可以理解的是,基于上述,以上已经给出的预测原理, 下面将详细说明的获取原理。
发明人在研究的过程中还发现,基于采样信息存储的非递归的电流状态预测方法实现了电流状态的准确预测,同时降低了对被控对象模型的依赖。基于此,提出一种新的系统状态的预测方法,包括C和D两部分。
C、基于采样信息存储的电流状态预测。
(1)假设永磁同步电机当前运行采样时刻为,那么可以获取系统时刻和时刻 的状态量
(2)永磁同步电机的电流环通常需要满足10kHZ的开关频率,10kHZ的开关频率对应100微秒的控制周期,而在实际永磁同步电机的电流采样周期需要小于等于100微秒。因此这里假设永磁同步电机相邻两个采样时刻的 电流变化率相等,即
(29)
由公式(29),可以得到系统时刻的系统状态量:
(30)
可见,这里基于采样存储的电流(实际值)预测,这种非递归的状态预测方法能 够降低对历史预测值的依赖,从而降低误差累积的可能性,有利于提高预测的精度。
D、基于状态空间方程的电流状态预测。
为了便于后续理解,这里重申,由永磁同步电机定子电流离散状态空间方程(7), 可以得到系统时刻的系统状态方程为:
(31)
如前所述,式(31)中由式(30)获得,而非采用传统的递推方式获得。
可以理解的是,至此,基于式(31),还需获取
本申请中,基于无差拍模型预测控制的思想,即:
(32)
至此,已获取基于式(31)求解所需的参数。
本实施例中,使用以下方式获得
忽略系统时刻的系统总扰动的修正值和实际总扰动之间的误差,即:
(33)
联立公式(16)、(24)、(28)、(30)、(31)、(32)以及(33)可以得到:
(34)
可以理解的是,基于(34),能够在k时刻预测时刻的控制电压,并将预测得到 的时刻的控制电压直接作用于永磁同步电机,有利于避免因延时等因素而导致的控制 精度不够的问题。基于以上理论的创新,本申请的实施例提供一种永磁同步电机的控制方 法,应用在永磁同步电机控制系统(以图1为例)中。永磁同步电机控制系统包括电流环控制 系统,本申请的实施例提供的永磁同步电机的控制方法,由电流环控制系统执行。
图4为本申请的实施例提供的永磁同步电机的控制方法,包括以下步骤:
S11、获取永磁同步电机的运行电流和历史控制电压值。
运行电流为在运行过程中的电流。运行电流包括在预设时刻的电流,预设时刻包 括第一时刻和第一时刻之前的历史时刻。第一时刻记为时刻,第一时刻之前的历史时刻的 示例为时刻。
假设永磁同步电机当前运行的时刻为,在一些实现方式中,采集时刻的状态量,以获得永磁同步电机在时刻的电流值。
因为采集的时刻为历史时刻,所以可以预先存储永磁同步电机在时刻的状 态量。在一些实现方式中,本步骤中读取永磁同步电机在时刻的电 流值。
历史控制电压值是在历史时刻作用于永磁同步电机的控制电压值,历史控制电压 值的一种示例为时刻作用于永磁同步电机的控制电压值,即式(34)中的。可以理解的是,在预测出历史控制电压值后,存储历史控制电压值,本步骤中读取 历史控制电压值。
S12、获取在第一时刻和历史时刻的扰动参数。
如前所述,在一些实现方式中,扰动参数包括:在第一时刻的总扰动量和总扰动量的导数,以及在历史时刻的总扰动量,总扰动量表示所述永磁同步电机的时变电机参数变化引起的电流环控制系统(简称系统)内外部的总扰动量。
以式(34)为例,在第一时刻的扰动参数的示例为,在历史时刻的扰 动参数的示例为
在一些实现方式中,历史时刻的扰动参数如被预先存储,本步骤中读取已 存储的历史时刻的扰动参数。
在一些实现方式中,计算出在第一时刻的扰动参数。
可以理解的是,基于式(9)可计算在任意(采样)时刻的扰动参数。
S13、获取参考电流值。
在一些实现方式中,以图1为例,由速度控制模块输出参考电流。可以理解的是,S11-S13的执行顺序不做限定。
S14、基于运行电流、参考电流值、扰动参数以及历史控制电压值,输出第二时刻的控制电压值。
结合式(34),基于时刻和时刻的电流值、时刻的总扰动量及其导数、时刻 的总扰动量和控制电压值以及参考电流值,输出在时刻的控制电压值。
可以理解的是,基于式(34)计算得到在时刻的控制电压值。在时刻的控制 电压值用于对永磁同步电机进行控制。
可以理解的是,图4所示的流程为预测在时刻的控制电压的流程,基于该流程, 能够预测出任意时刻对永磁同步电机的控制电压值。
如前所述,本实施例中,基于时刻的采样电流值,预测输出在时刻的控制电 压值,因此能够补偿因电流采样和器件延时等导致的控制电压值相比于电机运行状态的延 时,从而能够提高对永磁同步电机的控制精度。
另外,因为式(34)基于新提出的永磁同步电机的定子电流模型获得,而新模型更贴近永磁同步电机的实际行为,所以能够进一步提高对永磁同步电机的控制精度。
又因为,通过基于采样信息存储的非递归的电流状态预测方法实现了电流状态的准确预测,同时降低了对被控对象模型的依赖,并且在常规扰动估计的基础上通过考虑扰动预测值更新的策略实现了扰动的可靠预测估计,因此能够进一步提高控制精度。
综上所述,本实施例提出的方法,相比于常规的模型预测控制算法,本提案不仅对被控对象的参数依赖性小,算力需求小,更容易在嵌入式设备上进行实时部署还具有延时补偿的功能。
本申请的实施例还提供一种电流环控制系统,包括:电机控制器和存储器。所述存储器用于存储计算机程序,所述电机控制器用于运行所述计算机程序,以实现图4所示的永磁同步电机的控制方法。
本申请的实施例还提供一种永磁同步电机控制系统,包括上述电流环控制系统。
本申请的实施例还提供一种可读存储介质,当所述可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行图4所示的永磁同步电机的控制方法。
本申请实施例方法所述的功能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设备可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例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设备(可以是个人计算机,服务器,移动计算设备或者网络设备等)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。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述永磁同步电机的运行电流和历史控制电压值,所述运行电流包括预设时刻的电流值,所述预设时刻包括第一时刻和所述第一时刻之前的历史时刻,所述历史控制电压值为在所述历史时刻的控制电压值;
获取在所述第一时刻和所述历史时刻的扰动参数;
基于预设的第一对应关系、所述运行电流、预设的参考电流值、所述扰动参数以及所述历史控制电压值,输出第二时刻的控制电压值,所述第二时刻晚于所述第一时刻,所述控制电压值用于控制所述永磁同步电机;
其中,所述第一对应关系包括:
k表示所述第一时刻,k+1表示所述第二时刻,ud(k+1)是k+1时刻的定子d轴的控制电压值,Ld0是定子d轴的近似电感值,是定子d轴电流的参考值,Ts是采样周期,Rs0是定子近似电阻值,id(k-1)是k-1时刻的定子d轴运行电流,id(k)是k时刻的定子d轴运行电流,是k-1时刻的定子d轴总扰动量的估计值,/>是k时刻的定子d轴总扰动量的估计值,/>是/>导数的估计值,ud(k-1)是k-1时刻的定子d轴的控制电压值,uq(k+1)是k+1时刻的定子q轴的控制电压值,Lq0是定子q轴的近似电感值,/>是定子q轴电流的参考值,iq(k-1)是k-1时刻的定子q轴运行电流,iq(k)是k时刻的定子q轴运行电流,/>是k-1时刻的q轴总扰动量的估计值,/>是k时刻的q轴总扰动量的估计值,/>是/>导数的估计值,uq(k-1)是k+1时刻的定子q轴的控制电压值;
以及/>为所述扰动参数,所述扰动参数基于所述第二时刻的系统总扰动量的估计值的修正值/>获取,是k+1时刻的系统总扰动量的估计值,/>xk=[id(k) iq(k)]T,xk-1=[id(k-1) iq(k-1)]T,uk-1=[ud(k-1) uq(k-1)]T
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取在所述第一时刻和所述历史时刻的扰动参数,包括:
基于预设的观测系统,获取目标时刻的扰动参数估计值,作为所述目标时刻的扰动参数,所述目标时刻包括所述第一时刻或所述历史时刻。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一对应关系的获取流程包括:
基于永磁同步电机定子电流模型,获取永磁同步电机的电流环控制系统在第三时刻的状态方程,所述状态方程限定:所述第三时刻的状态参数基于所述第二时刻的状态参数、控制电压值以及总扰动量确定,所述第三时刻晚于所述第二时刻;
通过变换所述状态方程,获得所述第一对应关系。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述永磁同步电机定子电流模型通过基于第一约束条件,对永磁同步电机的定子电压方程进行变换获得,所述第一约束条件包括:电感的时变特性和未建模扰动这两条中的至少一条。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述通过变换所述状态方程,获得所述第一对应关系,包括:
基于第二约束条件,变换所述状态方程,获得所述第一对应关系,所述第二约束条件包括以下至少一条:
将修正后的总扰动量作为所述总扰动量,所述修正后的总扰动量通过在所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻的总扰动量的估计误差相同的情况下,对所述永磁同步电机定子电流模型进行转换得到;
基于所述第一时刻的电流值的预设倍数和所述历史时刻的电流值之差,获取所述第二时刻的电流值;
将所述参考电流值作为所述第三时刻的电流值。
6.一种电流环控制系统,其特征在于,包括:
电机控制器和存储器;
所述存储器用于存储计算机程序;
所述电机控制器用于运行所述计算机程序,以实现权利要求1-5任一项所述的永磁同步电机的控制方法。
7.一种永磁同步电机控制系统,其特征在于,包括权利要求6所述的电流环控制系统。
8.一种可读存储介质,其特征在于,当所述可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行权利要求1-5任一项所述的永磁同步电机的控制方法。
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