流數(shù)據(jù)點獲得符合最大轉(zhuǎn)矩 電流比的第一數(shù)據(jù)點,并在判斷所述符合最大轉(zhuǎn)矩電流比的第一數(shù)據(jù)點對應的轉(zhuǎn)矩小于等 于所述永磁同步電機的最大需求轉(zhuǎn)矩且所述符合最大轉(zhuǎn)矩電流比的第一數(shù)據(jù)點對應的轉(zhuǎn) 速大于等于所述永磁同步電機的最大轉(zhuǎn)速時,所述符合最大轉(zhuǎn)矩電流比的第一數(shù)據(jù)點為獲 得的所述最大轉(zhuǎn)矩電流比的數(shù)據(jù)點。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在所述計算模塊判斷所述符合最大轉(zhuǎn)矩電流比的第一 數(shù)據(jù)點對應的轉(zhuǎn)矩大于所述永磁同步電機的最大需求轉(zhuǎn)矩時,所述計算模塊通過所述恒功 率區(qū)篩選的方式獲得所述多個最大轉(zhuǎn)矩電流比的數(shù)據(jù)點,其中,所述計算模塊根據(jù)當前給 定轉(zhuǎn)速和當前給定功率計算當前給定轉(zhuǎn)矩,并根據(jù)所述當前給定轉(zhuǎn)速和所述當前給定轉(zhuǎn)矩 分別對所述輸出轉(zhuǎn)矩參數(shù)表和所述最低需求轉(zhuǎn)速參數(shù)表進行篩選,以獲得同時滿足第一預 設條件和第二預設條件的第二電流數(shù)據(jù)點;所述計算模塊根據(jù)所述第二電流數(shù)據(jù)點獲得符 合最大轉(zhuǎn)矩電流比的第二數(shù)據(jù)點,并在判斷所述符合最大轉(zhuǎn)矩電流比的第二數(shù)據(jù)點對應的 功率大于等于所述永磁同步電機的最大輸出功率且所述符合最大轉(zhuǎn)矩電流比的第二數(shù)據(jù) 點對應的轉(zhuǎn)速大于等于所述永磁同步電機的最大轉(zhuǎn)速時,所述符合最大轉(zhuǎn)矩電流比的第二 數(shù)據(jù)點為獲得的所述最大轉(zhuǎn)矩電流比的數(shù)據(jù)點。
[0021] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變 得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0022] 本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解,其中 :
[0023] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的永磁同步電機的控制方法的流程圖;
[0024] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的永磁同步電機參數(shù)辨識的流程圖;
[0025] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的參數(shù)辨識過程中得到的d軸電感Ld的三維示意 圖;
[0026] 圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的參數(shù)辨識過程中得到的q軸電感Lq的三維示意 圖;
[0027] 圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的計算永磁同步電機的最大轉(zhuǎn)矩電流比MTPA曲線 的流程圖;
[0028] 圖6為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的獲得多個最大轉(zhuǎn)矩電流比的數(shù)據(jù)點的流程圖;
[0029] 圖7為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的最大轉(zhuǎn)矩電流比MTPA曲線圖;
[0030] 圖8為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的應用程序界面;
[0031] 圖9為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)框圖;以及
[0032] 圖10為根據(jù)本發(fā)明的實施例的永磁同步電機的控制裝置的方框示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0034] 下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡 化本發(fā)明的公開,下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然,它們僅僅為示例,并且 目的不在于限制本發(fā)明。此外,本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或字母。這種重 復是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關(guān)系。此 外,本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領域普通技術(shù)人員可以意識到 其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之 "上"的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例,也可以包括另外的特征形 成在第一和第二特征之間的實施例,這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0035] 在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有規(guī)定和限定,術(shù)語"安裝"、"相連"、 "連接"應做廣義理解,例如,可以是機械連接或電連接,也可以是兩個元件內(nèi)部的連通,可 以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,對于本領域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0036] 下面參照附圖來描述本發(fā)明實施例提出的永磁同步電機的控制方法以及永磁同 步電機的控制裝置。
[0037] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的永磁同步電機的控制方法的流程圖。如圖1所示,該 永磁同步電機的控制方法包括以下步驟:
[0038] S1,根據(jù)永磁同步電機運行過程中的d軸反饋電流、q軸反饋電流以及d軸給定電 壓、q軸給定電壓和永磁同步電機的轉(zhuǎn)速辨識永磁同步電機的定子電阻、轉(zhuǎn)子磁鏈、d軸電 感和q軸電感。
[0039] 具體地,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,首先對永磁同步電機的數(shù)學模型進行變換以 分別獲得第一數(shù)學模型和第二數(shù)學模型,然后將永磁同步電機運行過程中的d軸反饋電 流、q軸反饋電流以及d軸給定電壓、q軸給定電壓和永磁同步電機的轉(zhuǎn)速作為輸入量,并將 第一數(shù)學模型和第二數(shù)學模型分別應用到帶遺忘因子的最小二乘法中,以辨識永磁同步電 機的定子電阻、轉(zhuǎn)子磁鏈、d軸電感和q軸電感。其中,對永磁同步電機的定子電阻和轉(zhuǎn)子 磁鏈進行辨識的頻率小于對d軸電感和q軸電感進行辨識的頻率。
[0040] 進一步地,最小二乘法的最優(yōu)性能指標滿足下述公式(1),表示要求結(jié)果誤差的累 計誤差最小化。
[0041]
(1)
[0042] 其中,J為包含了所有輸出的值誤差的矩陣,Θ為待估計的系統(tǒng)參數(shù),ε為本次辨 識值與之前辨識值的差,k為循環(huán)次數(shù)。
[0043] 帶遺忘因子的最小二乘法以下述公式(2)、公式(3)及公式(4)進行表示:
[0044]
(2)
[0045] (3)
[0046]
(4)
[0047] 其中,λ為遺忘因子,k為循環(huán)次數(shù),K(k)、P(k)均為程序計算的中間變量,y(k)、 0Τ0)、θ〇〇均為數(shù)學模型= 的因子,并且,θ〇〇表示輸出結(jié)果, 0"(々)為0 (々)的轉(zhuǎn)置矩陣。
[0048] 通過調(diào)整遺忘因子λ可控制結(jié)果收斂的速度和精確度。最小二乘法的過程就是 通過不斷的循環(huán)執(zhí)行上述公式(2)、公式(3)以及公式(4),最后得到穩(wěn)定的計算結(jié)果,即辨 識結(jié)果以下述公式(5)進行表示:
[0049] Θ (k) = [a, b, c] (5)
[0050] 其中,Θ (k)為輸出的結(jié)果,a, b,c均為辨識的結(jié)果,即辨識估計的電機參數(shù)。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,第一數(shù)學模型和第二數(shù)學模型通過以下過程來確定。
[0052] 永磁同步電機的數(shù)學模型以下述公式(6)進行表示:
[0053]
(6)
[0054] 其中,Uq為q軸給定電壓,叫為(1軸給定電壓,iq為q軸反饋電流,i dSd軸反饋 電流,Wq為q軸轉(zhuǎn)子磁鏈,WdSd軸轉(zhuǎn)子磁鏈,Rs為定子電阻,P為極對數(shù),GJ e為永磁同 步電機的轉(zhuǎn)速。
[0055] 其穩(wěn)態(tài)模型以下述公式(7)進行表示:
[0056]
(7)
[0057] 其中,LdSd軸電感,Lq為q軸電感,Wf為轉(zhuǎn)子磁鏈。
[0058] 由上述公式(7)獲得的第一數(shù)學模型以下述公式(8)進行表示:
[0059]
(8)
[0060] 由上述公式(7)獲得的第二數(shù)學模型以下述公式(9)進行表示:
[0061]
(9)
[0062] 并且,對第一數(shù)學模型中的因子進行定義,以下述公式(10)進行表示:
[0063] (10)
[0064] 對第二數(shù)學模型中的因子進行定義,以下述公式(11)進行表示:
[0065]
(11)
[0066] 將上述公式(10)和公式(11)分別應用到上述最小二乘法中,通過不斷的循環(huán)執(zhí) 行上述公式(2)、公式(3)以及公式(4)對定子電阻、轉(zhuǎn)子磁鏈、d軸電感和q軸電感進行辨 識,具體辨識過程如圖2所示:
[0067] S101,辨識開始。
[0068] S102,判斷計時器的計時時間是否大于500ms。如果是,執(zhí)行步驟S103 ;如果否,返 回步驟S102,繼續(xù)判斷。
[0069] S103,輸入永磁同步電機的d軸反饋電流Id、q軸反饋電流Iq、d軸給定電壓Ud、q 軸給定電壓Uq以及永磁同步電機的轉(zhuǎn)速,并應用步驟S109輸出的d軸電感Ld和q軸 電感Lq,根據(jù)最小二乘法計算定子電阻Rs和轉(zhuǎn)子磁鏈W f。
[0070] S104,判斷最小二乘法的最優(yōu)性能指標J(0)是否約等于〇。如果是,執(zhí)行步驟 S105 ;如果否,返回步驟S103,繼續(xù)計算。
[0071] S105,輸出計算得到的定子電阻Rs和轉(zhuǎn)子磁鏈Ψ,,并將計算結(jié)果應用到步驟 S107,同時返回到步驟S102,開始下一輪辨識。
[0072] S106,判斷計時器的計時時間是否大于100ms。如果是,執(zhí)行步驟S107 ;如果否,返 回步驟S106,繼續(xù)判斷。
[0073] S107,輸入永磁同步電機的d軸反饋電流Id、q軸反饋電流Iq、d軸給定電壓Ud、q 軸給定電壓Uq以及永磁同步電機的轉(zhuǎn)速c〇e,應用步驟S105輸出的定子電阻Rs和轉(zhuǎn)子磁 鏈Wf,根據(jù)最小二乘法計算d軸電感Ld和q軸電感Lq。
[0074] S108,判斷最小二乘法的最優(yōu)性能指標J(0)是否約等于〇。如果是,執(zhí)行步驟 S109 ;如果否,返回步驟S107,繼續(xù)計算。
[0075] S109,輸出計算得到的d軸電感Ld和q軸電感Lq,并將計算結(jié)果應用到步驟S103, 同時返回到步驟S106,開始下一輪辨識。
[0076] S110,得到穩(wěn)定的Rs、Ψ£、Ld和Lq值,辨識結(jié)束。
[0077] 辨識結(jié)束后,得到類似于圖3、圖4所示的三維圖。其中,圖3為辨識過程中得到的 d軸電感Ld,圖4為辨識過程中得到的q軸電感Lq。
[0078] 由圖2可知,首先辨識永磁同步電機的定子電阻和轉(zhuǎn)子磁鏈,再辨識永磁同步電 機的d軸電感和q軸電感,因為定子電阻和轉(zhuǎn)子磁鏈這兩個參數(shù)變化要比電感參數(shù)慢,所以 其更新頻率比辨識電感時的更新頻率小,并且在辨識電感參數(shù)時認為定子電阻和轉(zhuǎn)子磁鏈 這兩個參數(shù)時恒定的。
[0079] S2,根據(jù)辨識得到的定子電阻、