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、可读存储介质与流程

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：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

3、一种永磁同步电机的控制方法，包括：

4、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；

5、获取在所述第一时刻和所述历史时刻的扰动参数；

6、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。

7、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：

8、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。

9、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：

10、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。

11、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：

12、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；

13、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。

14、可选的，所述第一对应关系的获取流程包括：

15、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；

16、通过变换所述状态方程，获得所述第一对应关系。

17、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。

18、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：

19、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：

20、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；

21、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；

22、将所述参考电流值作为所述第三时刻的电流值。

23、一种电流环控制系统，包括：

24、电机控制器和存储器；

25、所述存储器用于存储计算机程序；

26、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。

27、一种永磁同步电机控制系统，包括上述电流环控制系统。

28、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。

29、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。

技术特征：

1.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，包括：

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：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在所述第一时刻和所述历史时刻的扰动参数包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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：

5.根据权利要求4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：

6.根据权利要求5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。

7.根据权利要求5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：

8.一种电流环控制系统，其特征在于，包括：

9.一种永磁同步电机控制系统，其特征在于，包括权利要求8所述的电流环控制系统。

10.一种可读存储介质，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1-7任一项所述的永磁同步电机的控制方法。

技术总结
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。

技术研发人员：孟庆辉,孙楠楠,付有良,陶雪成,邵光杰,周在魁
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10