一种永磁同步电机的转速控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程

文档序号:37925842发布日期:2024-05-11 00:04阅读:5来源:国知局
本技术涉及电机,更具体地说,涉及一种永磁同步电机的转速控制方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
::1、永磁同步电动机主要是由转子、端盖及定子等各部件组成,具有结构简单体积小、效率高、且功率因数高等优点,使其在冶金行业、陶瓷行业、橡胶行业、石油行业、纺织行业等行业得到广泛应用。近年随着新能源汽车的发展,永磁同步电机因其上述优点也开始被采用作为车辆的驱动电机。2、但车辆本身需要适应不同的路况,导致其工况变化较为剧烈,为了适应不同工况的变化,现有永磁同步电机的转速控制策略常常采用分段pid的方法,这需要用户对转速控制参数进行大量的标定工作,且随着时间推移,同一永磁同步电机的参数也会随时间和工况的变化而变化,这又需要对永磁同步电机的转速控制参数进行反复标定,从而需要耗费大量的人力物力。技术实现思路1、有鉴于此,本技术提供一种永磁同步电机的转速控制方法、装置、电子设备和存储介质,用于避免耗费用户大量的人力物力对转速控制参数进行反复标定。2、为了实现上述目的,现提出的方案如下:3、一种永磁同步电机的转速控制方法,应用于对所述永磁同步电机实施控制的电子设备,所述转速控制方法包括步骤:4、利用基于考虑系统扰动的改进电机运动方程构建的扰动估计模型对所述永磁同步电机的名义参数、控制参数和监测参数进行处理,得到所述永磁同步电机的速度环的总负载扰动估计值,所述控制参数包括观测带宽或采样周期;5、基于所述总负载扰动估计值对所述永磁同步电机的名义负载转矩进行修正,得到所述永磁同步电机的实时电磁转矩;6、基于所述实时电磁转矩对所述永磁同步电机实施转速控制。7、可选的,所述改进电机运动方程为:8、9、其中,为所述永磁同步电机的电磁转矩,为所述永磁同步电机的机械角速度,为所述永磁同步电机的名义转动惯量值,为所述永磁同步电机的名义阻尼系数,为所述永磁同步电机的包含系统扰动的总负载扰动,且满足,为所述永磁同步电机的实际转动惯量相对于所述名义转动惯量的变化量,为所述永磁同步电机的实际阻尼系数相对于所述名义阻尼系数的变化量,为所述永磁同步电机运动系统中真实存在的而又难以建模的扰动量。10、可选的,所述利用基于考虑系统扰动的改进电机运动方程构建的扰动估计模型对所述永磁同步电机的名义参数、控制参数和监测参数进行处理,得到所述永磁同步电机的速度环的总负载扰动估计值,包括步骤:11、基于源于所述改进电机运动方程的第一扰动估算模型对所述名义参数、所述观测带宽和监测参数进行处理,得到所述总负载扰动估计值;12、或,基于源于所述改进电机运动方程的第二扰动估算模型对所述名义参数、所述采样周期和所述监测参数进行处理,得到所述总负载扰动估计值。13、可选的,所述第一扰动估算模型为:14、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mfrac><mi>d</mi><mi>dt</mi></mfrac><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mi>d</mi><mi>dt</mi></mfrac><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mi>l</mi><mi>_</mi><mi>total</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mi>=</mi><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mi>−</mi><mfrac><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mi>l</mi><mi>_</mi><mi>total</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mo>+</mo><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><msub><mi>t</mi><mi>e</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><mi>ω</mi><mi>m</mi></msub><mi>−</mi><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>t</mi><mrow><mi>l</mi><mi>_</mi><mi>tota</mi></mrow></msub><mi>−</mi><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mi>l</mi><mi>_</mi><mi>total</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow></mstyle>15、其中,为所述总负载扰动估计值,为所述永磁同步电机的机械角速度,为所述永磁同步电机的转速估计值,为所述永磁同步电机的名义转动惯量,为所述永磁同步电机的名义阻尼系数,为所述永磁同步电机的电磁转矩, 和分别表示估计系数;16、且,,, 其中的为所述观测带宽,所述第一扰动估算模型解算后的总负载扰动估计值记为。17、可选的,所述第二扰动估算模型为:18、19、其中,为所述总负载扰动估计值,为所述永磁同步电机的时刻的转速估计值,为所述永磁同步电机在时刻的机械角速度,为所述永磁同步电机的名义转动惯量,为所述永磁同步电机的名义阻尼系数,为所述永磁同步电机的前一时刻的机械角速度,为所述采样周期, 为时刻的所述电磁转矩。20、一种永磁同步电机的转速控制装置,应用于对所述永磁同步电机实施控制的电子设备,所述转速控制装置包括:21、扰动估计模块,被配置为利用基于考虑系统扰动的改进电机运动方程构建的扰动估计模型对所述永磁同步电机的名义参数、控制参数和监测参数进行处理,得到所述永磁同步电机的速度环的总负载扰动估计值,所述控制参数包括观测带宽或采样周期;22、转矩修正模块,被配置为基于所述总负载扰动估计值对所述永磁同步电机的名义负载转矩进行修正,得到所述永磁同步电机的实时电磁转矩;23、控制执行模块,被配置为基于所述实时电磁转矩对所述永磁同步电机实施转速控制。24、可选的,所述改进电机运动方程为:25、26、其中,为所述永磁同步电机的电磁转矩,为所述永磁同步电机的机械角速度,为所述永磁同步电机的名义转动惯量值,为所述永磁同步电机的名义阻尼系数,为所述永磁同步电机的包含系统扰动的总负载扰动,且满足,为所述永磁同步电机的实际转动惯量相对于所述名义转动惯量的变化量,为所述永磁同步电机的实际阻尼系数相对于所述名义阻尼系数的变化量,为所述永磁同步电机运动系统中真实存在的而又难以建模的扰动量。27、可选的,所述扰动估计模块包括:28、第一估算单元,被配置为基于源于所述改进电机运动方程的第一扰动估算模型对所述名义参数、所述观测带宽和监测参数进行处理,得到所述总负载扰动估计值;29、第二估算单元,被配置为基于源于所述改进电机运动方程的第二扰动估算模型对所述名义参数、所述采样周期和所述监测参数进行处理,得到所述总负载扰动估计值。30、可选的,所述第一扰动估算模型为:31、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mfrac><mi>d</mi><mi>dt</mi></mfrac><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mi>d</mi><mi>dt</mi></mfrac><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mi>l</mi><mi>_</mi><mi>total</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mi>=</mi><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mi>−</mi><mfrac><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><moveraccent="true"><mi>ω</mi><mo>^</mo></mover><mi>m</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><moveraccent="true"><mi>t</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mi>l</mi><mi>_</mi><mi>total</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mo>+</mo><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</m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