绕组开路永磁同步电机控制方法、装置、系统及存储介质与流程

本发明涉及电机控制，尤其涉及一种绕组开路永磁同步电机控制方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

1、永磁同步电机由于其高转矩密度、高效率和高功率密度已经被应用于许多领域。近年来，绕组开路永磁同步电机因其诸多优点而备受关注，绕组开路永磁同步电机指把传统的交流电机的三相定子绕组的中性点x/y/z打开，具有六个接线端子结构的电机，相较于传统永磁同步电机，其具有容错性强、多电平调制、高直流母线利用率等优点。

2、随着强大数字控制器的发展，许多先进的控制方法被应用于驱动系统。其中，模型预测控制方法具有令人满意的动态和稳态性能并受到了广泛关注。模型预测控制可以分为两组：连续控制集模型预测控制和有限控制集模型预测控制。在有限控制集模型预测控制中，模型预测电流控制直接以电流为控制对象，控制效果较好并得到了深入研究与应用。为实现快速的转矩响应和电机系统高性能运行，绕组开路永磁同步电机系统经常使用模型预测电流控制将电流作为控制对象，在传统模型预测电流控制方法中，每个控制周期中仅各有一个电压矢量作用于双逆变器，这也意味着参考电压和实际电压之间会存在较大的电压误差，从而影响电机的运行效果。

技术实现思路

1、本发明提供了一种绕组开路永磁同步电机控制方法、装置、系统及存储介质，以解决目前绕组开路永磁同步电机采用传统模型预测电流控制存在电压误差较大，进而影响绕组开路永磁同步电机运行效果的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种绕组开路永磁同步电机控制方法，所述绕组开路永磁同步电机控制方法包括：

3、获取绕组开路永磁同步电机控制系统的输出电压矢量作用于双逆变器后，根据当前控制周期的采样电流结合参考电压预测模型确定所述双逆变器的参考电压矢量；

4、根据所述参考电压矢量确定所述双逆变器的第一非零电压矢量和第二非零电压矢量，并根据所述第一非零电压矢量、所述第二非零电压矢量、第一零电压矢量和第二零电压矢量确定dq0轴电流变化率；

5、根据所述dq0轴电流变化率确定所述第一非零电压矢量和所述第二非零电压矢量对应的第一作用时间和第二作用时间，以使所述双逆变器基于所述第一作用时间和所述第二作用时间向所述绕组开路永磁同步电机输出控制电压。

6、根据本发明的另一方面，提供了一种绕组开路永磁同步电机控制装置，所述绕组开路永磁同步电机控制装置包括：

7、参考电压矢量确定模块，用于执行获取绕组开路永磁同步电机控制系统的输出电压矢量作用于双逆变器后，根据当前控制周期的采样电流结合参考电压预测模型确定所述双逆变器的参考电压矢量；

8、电流变化率确定模块，用于执行根据所述参考电压矢量确定所述双逆变器的第一非零电压矢量和第二非零电压矢量，并根据所述第一非零电压矢量、所述第二非零电压矢量、第一零电压矢量和第二零电压矢量确定dq0轴电流变化率；

9、作用时间确定模块，用于执行根据所述dq0轴电流变化率确定所述第一非零电压矢量和所述第二非零电压矢量对应的第一作用时间和第二作用时间，以使所述双逆变器基于所述第一作用时间和所述第二作用时间向所述绕组开路永磁同步电机输出控制电压。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种绕组开路永磁同步电机控制系统，所述绕组开路永磁同步电机控制系统包括直流电压源、第一逆变器、第二逆变器和绕组开路永磁同步电机，所述直流电压源分别与所述第一逆变器和所述第二逆变器电连接，所述第一逆变器的每相桥臂中点分别与所述绕组开路永磁同步电机电连接，所述第二逆变器的每相桥臂中点分别与所述绕组开路永磁同步电机电连接；

11、所述绕组开路永磁同步电机控制系统还包括：

12、至少一个处理器；以及，

13、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

14、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的绕组开路永磁同步电机控制方法。

15、根据本发明的另一方面，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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的绕组开路永磁同步电机控制方法。

16、本发明实施例的技术方案，通过获取绕组开路永磁同步电机控制系统的输出电压矢量作用于双逆变器后，根据当前控制周期的采样电流结合参考电压预测模型确定所述双逆变器的参考电压矢量；根据所述参考电压矢量确定所述双逆变器的第一非零电压矢量和第二非零电压矢量，并根据所述第一非零电压矢量、所述第二非零电压矢量、第一零电压矢量和第二零电压矢量确定dq0轴电流变化率；根据所述dq0轴电流变化率确定所述第一非零电压矢量和所述第二非零电压矢量对应的第一作用时间和第二作用时间，以使所述双逆变器基于所述第一作用时间和所述第二作用时间向所述绕组开路永磁同步电机输出控制电压。本发明解决了目前绕组开路永磁同步电机采用传统模型预测电流控制存在电压误差较大，进而影响绕组开路永磁同步电机运行效果的问题，实现增强绕组开路永磁同步电机的控制性能，提升绕组开路永磁同步电机系统的稳态性能，实现过程简单。

17、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种绕组开路永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的绕组开路永磁同步电机控制方法，其特征在于，根据所述参考电压矢量确定所述双逆变器的第一非零电压矢量和第二非零电压矢量，包括：

3.根据权利要求2所述的绕组开路永磁同步电机控制方法，其特征在于，在根据所述相位角确定所述双逆变器的第一非零电压矢量和第二非零电压矢量之前，还包括：

4.根据权利要求1所述的绕组开路永磁同步电机控制方法，其特征在于，根据所述第一非零电压矢量、所述第二非零电压矢量、第一零电压矢量和第二零电压矢量确定dq0轴电流变化率，包括：

5.根据权利要求4所述的绕组开路永磁同步电机控制方法，其特征在于，根据所述dq0轴电流变化率确定所述第一非零电压矢量和所述第二非零电压矢量对应的第一作用时间和第二作用时间，包括：

6.根据权利要求5所述的绕组开路永磁同步电机控制方法，其特征在于，确定的所述第一非零电压矢量和所述第二非零电压矢量对应的第一作用时间和第二作用时间分别为：

7.根据权利要求1所述的绕组开路永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述绕组开路永磁同步电机控制方法还包括：

8.一种绕组开路永磁同步电机控制装置，其特征在于，包括：

9.一种绕组开路永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述绕组开路永磁同步电机控制系统包括直流电压源、第一逆变器、第二逆变器和绕组开路永磁同步电机，所述直流电压源分别与所述第一逆变器和所述第二逆变器电连接，所述第一逆变器的每相桥臂中点分别与所述绕组开路永磁同步电机电连接，所述第二逆变器的每相桥臂中点分别与所述绕组开路永磁同步电机电连接；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的绕组开路永磁同步电机控制方法。

技术总结
本发明公开了一种绕组开路永磁同步电机控制方法、装置、系统及存储介质。该绕组开路永磁同步电机控制方法包括：根据当前控制周期的采样电流结合参考电压预测模型确定双逆变器的参考电压矢量；根据参考电压矢量确定双逆变器的第一非零电压矢量和第二非零电压矢量，并确定dq0轴电流变化率；根据dq0轴电流变化率确定第一非零电压矢量和第二非零电压矢量对应的第一作用时间和第二作用时间，以使双逆变器基于第一作用时间和第二作用时间向绕组开路永磁同步电机输出控制电压。本发明实现增强绕组开路永磁同步电机的控制性能，提升绕组开路永磁同步电机系统的稳态性能，实现过程简单。

技术研发人员：张晨光,王昆,何航,毛赛君
受保护的技术使用者：忱芯科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31