永磁同步电机控制方法及装置

摘要

本发明提供一种永磁同步电机控制方法及装置，方法包括：根据所述永磁同步电机的定子电流获取所述永磁同步电机的转矩电流；根据所述转矩电流控制所述永磁同步电机运行。本发明提供的永磁同步电机控制方法及装置，能够有效地提高永磁同步电机的控制精度。

权利要求

1.一种永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括，根据所述永磁同步电机的定子电流获取所述永磁同步电机的转矩电流；

根据所述转矩电流控制所述永磁同步电机运行；

其中，所述根据所述永磁同步电机的定子电流获取所述永磁同步电机的转矩电流，具体包括：获取所述永磁同步电机的当前转矩和当前转速；

根据预先设置的不同转速下的所述永磁同步电机的转矩与所述转矩电流之间的对应关系，获取与所述当前转矩和当前转速对应的所述转矩电流；

在获取所述根据预先设置的所述永磁同步电机的转矩与转矩电流的对应关系之前，还包括：保持所述定子电流不变，调整所述永磁同步电机的直轴电流，通过观测所述永磁同步电机的转矩变化，获得不同转速下所述转矩达到最大值时的所述直轴电流；

根据 计算所述转矩电流，获得不同所述转速下的所述转矩与所述转矩电流之间的对应关系，其中，is为所述定子电流，id为所述直轴电流，iq为所述转矩电流；

其中，所述根据所述转矩电流控制所述永磁同步电机运行具体包括：根据所述转矩电流，通过所述永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA控制，计算出所述永磁同步电机的直轴电流给定值；

根据所述永磁同步电机的端电压及母线电压值计算出所述永磁同步电机当前状态所需的弱磁电流值；

将所述直轴电流给定值与所述弱磁电流值相加，获得参考电流id_ref；

根据所述转矩电流和所述参考电流id_ref控制所述永磁同步电机运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述转矩电流和所述参考电流id_ref控制所述永磁同步电机运行，具体包括：在三相ABC坐标系中，所述定子电流表达式为：

其中，ia、ib和ic分别为通过对所述永磁同步电机的三相电流进行采样所获得的所述三相电流，θ为通过对所述永磁同步电机的旋变位置信号进行采样获得所述旋变位置信号；

将所述三相电流ia、ib和ic等量变换到两相静止α-β坐标系：其中，ialfa为α轴电流分量，ibeta为β轴电流分量；

将所述α轴电流分量ialfa和所述β轴电流分量ibeta等量变换到两相旋转d-q坐标系：其中，i'd为d轴电流分量和i'q为q轴电流分量；

所述参考电流id_ref为d轴参考电流，所述转矩电流iq为q轴参考电流，对所述d轴参考电流id_ref和所述d轴电流分量i'd的差值信号进行d相电流比例积分PI控制，生成d轴参考电压ud_ref，对所述q轴参考电流iq和所述q轴电流分量i'q的差值信号进行q相电流所述PI控制，生成q轴参考电压uq_ref；

根据所述d轴参考电压ud_ref和所述q轴参考电压uq_ref控制所述永磁同步电机运行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述d轴参考电压ud_ref和所述q轴参考电压uq_ref控制所述永磁同步电机运行，具体包括：根据所述d轴参考电压ud_ref和所述q轴参考电压uq_ref，通过空间矢量脉宽调制SVPWM运算，获得脉宽调制PWM控制信号，根据PWM控制信号控制所述永磁同步电机运行。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述永磁同步电机的定子电流获取所述永磁同步电机的转矩电流，还包括：若所述对应关系中没有记录转速为n、转矩为T时的所述转矩电流，则通过如下方法获得所述转矩电流：获取预先记录的在转速为n1、转矩为T1时的所述转矩电流a，在转速为n2、转矩为T1时的所述转矩电流为b，在转速为n1、转矩为T2时的所述转矩电流为c，以及在转速为n2、转矩为T2时的所述转矩电流为d；

其中n1

则在转速为n、转矩为T1时的所述转矩电流

在转速为n、转矩为T2时的所述转矩电流

在转速为n、转矩为T时的所述转矩电流

5.一种永磁同步电机控制装置，其特征在于，包括，获取模块，用于根据所述永磁同步电机的定子电流获取所述永磁同步电机的转矩电流；

控制模块，用于根据所述转矩电流控制所述永磁同步电机运行；

其中，所述获取模块具体用于，

获取所述永磁同步电机的当前转矩和当前转速；

根据预先设置的不同转速下的所述永磁同步电机的转矩与所述转矩电流之间的对应关系，获取与所述当前转矩和当前转速对应的所述转矩电流；

所述永磁同步电机控制装置，还包括预处理模块，所述预处理模块还包括：第一预处理子模块，用于保持所述定子电流不变，调整所述永磁同步电机的直轴电流，通过观测所述永磁同步电机的转矩变化，获得不同转速下所述转矩达到最大值时的所述直轴电流；

第二预处理子模块，用于根据 计算所述转矩电流，获得不同所述转速下的所述转矩与所述转矩电流之间的对应关系，其中，is为所述定子电流，id为所述直轴电流，iq为所述转矩电流；

其中，所述控制模块具体包括：

第一控制子模块，用于根据所述转矩电流，通过所述永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA控制，计算出所述永磁同步电机的直轴电流给定值；

第二控制子模块，用于根据所述永磁同步电机的端电压及母线电压值计算出所述永磁同步电机当前状态所需的弱磁电流值；

第三控制子模块，用于将所述直轴电流给定值与所述弱磁电流值相加，获得参考电流id_ref；

第四控制子模块，用于根据所述转矩电流和所述参考电流id_ref控制所述永磁同步电机运行。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第四控制子模块具体用于：在三相ABC坐标系中，所述定子电流表达式为：

其中，ia、ib和ic分别为通过对所述永磁同步电机的三相电流进行采样所获得的所述三相电流，θ为通过对所述永磁同步电机的旋变位置信号进行采样获得所述旋变位置信号；

将所述三相电流ia、ib和ic等量变换到两相静止α-β坐标系，其中，ialfa为α轴电流分量，ibeta为β轴电流分量；

将所述α轴电流分量ialfa和所述β轴电流分量ibeta等量变换到两相旋转d-q坐标系：其中，i'd为d轴电流分量和i'q为q轴电流分量；

所述参考电流id_ref为d轴参考电流，所述转矩电流iq为q轴参考电流，对所述d轴参考电流id_ref和所述d轴电流分量i'd的差值信号进行d相电流比例积分PI控制，生成d轴参考电压ud_ref，对所述q轴参考电流iq和所述q轴电流分量i'q的差值信号进行q相电流所述PI控制，生成q轴参考电压uq_ref；

根据所述d轴参考电压ud_ref和所述q轴参考电压uq_ref控制所述永磁同步电机运行。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，获得所述d轴参考电压ud_ref和所述q轴参考电压uq_ref之后，所述根据所述d轴参考电压ud_ref和所述q轴参考电压uq_ref控制所述永磁同步电机运行之前，所述第四控制子模块具体用于：根据所述d轴参考电压ud_ref和所述q轴参考电压uq_ref，通过空间矢量脉宽调制SVPWM运算，获得脉宽调制PWM控制信号，根据PWM控制信号控制所述永磁同步电机运行。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块还用于：若所述对应关系中没有记录转速为n、转矩为T时的所述转矩电流，则通过如下方法获得所述转矩电流：获取预先记录的转速为n1、转矩为T1时的所述转矩电流a，在转速为n2、转矩为T1时的所述转矩电流为b，在转速为n1、转矩为T2时的所述转矩电流为c，以及在转速为n2、转矩为T2时的所述转矩电流为d；

其中n1

则在转速为n、转矩为T1时的所述转矩电流

在转速为n、转矩为T2时的所述转矩电流

在转速为n、转矩为T时的所述转矩电流

说明书

永磁同步电机控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电机控制技术，尤其涉及一种永磁同步电机控制方法及装置。

背景技术

[0002] 电动汽车能够安全可靠运行，是通过永磁同步电机进行高精度、高可靠性的控制来实现的。永磁同步电机中的电机控制器接收并执行整车控制器的转矩指令，将该转矩指令中的转矩转化为电流信号中的电流，从而控制永磁同步电机运行。而转矩与电流之间的转换精度，即转矩电流的精准度，直接影响永磁同步电机的控制精度。

[0003] 现有技术中直接使用永磁同步电机的定子电流来控制永磁同步电机运行，该控制方式会出现永磁同步电机转矩电流计算不准的问题，从而降低永磁同步电机控制精度。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供了一种永磁同步电机控制方法及装置，用以解决现有技术中直接使用定子电流来控制永磁同步电机运行会出现转矩电流计算不准，从而降低永磁同步电机控制精度的问题。

[0005] 本发明一方面提供一种永磁同步电机控制方法，包括：

[0006] 根据所述永磁同步电机的定子电流获取所述永磁同步电机的转矩电流；

[0007] 根据所述转矩电流控制所述永磁同步电机运行。

[0008] 本发明另一方面还提供一种永磁同步电机控制装置，包括：

[0009] 获取模块，用于根据所述永磁同步电机的定子电流获取所述永磁同步电机的转矩电流；

[0010] 控制模块，用于根据所述转矩电流控制所述永磁同步电机运行。

[0011] 本发明提供的永磁同步电机控制方法及装置，通过根据所述永磁同步电机的定子电流获取所述永磁同步电机的转矩电流，由所述转矩电流控制所述永磁同步电机运行，有效地提高了永磁同步电机的控制精度。

附图说明

[0012] 图1为根据本发明实施例一的永磁同步电机控制方法的流程示意图；

[0013] 图2为根据本发明实施例二的永磁同步电机控制方法的流程示意图；

[0014] 图3为根据本发明实施例三的永磁同步电机控制方法的流程示意图；

[0015] 图4为根据本发明实施例四的永磁同步电机控制装置的结构示意图；

[0016] 图5为根据本发明实施例五的永磁同步电机控制装置的结构示意图；

[0017] 图6为根据本发明实施例六的永磁同步电机控制装置的结构示意图。

具体实施方式

[0018] 实施例一

[0019] 本实施例的永磁同步电机控制方法的执行主体是永磁同步电机控制装置。图1为根据本发明实施例一的永磁同步电机控制方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的永磁同步电机控制方法包括：

[0020] 步骤101：根据永磁同步电机的定子电流获取永磁同步电机的转矩电流。

[0021] 永磁同步电机的定子线圈中流过的电流叫定子电流。永磁同步电机控制装置通过定子电流获取转矩电流。

[0022] 步骤102：根据转矩电流控制永磁同步电机运行。

[0023] 永磁同步电机控制装置通过转矩电流控制永磁同步电机运行。

[0024] 本实施例中，通过根据永磁同步电机的定子电流获取永磁同步电机的转矩电流，由转矩电流控制永磁同步电机运行，比现有技术中用定子电流来控制永磁同步电机运行更精确，有效地提高了永磁同步电机的控制精度。

[0025] 实施例二

[0026] 本实施例基于实施例一提供一种永磁同步电机控制方法。图2为根据本发明实施例二的永磁同步电机控制方法的流程示意图，如图2所示，该永磁同步电机控制方法包括：

[0027] 步骤201，保持定子电流不变，获取不同转速下的转矩与转矩电流之间的对应关系。

[0028] 具体的，保持定子电流不变，调整永磁同步电机的直轴电流，通过观测永磁同步电机的转矩变化，获得不同转速下转矩达到最大值时的直轴电流。

[0029] 根据 计算转矩电流，获得不同转速下的转矩与转矩电流之间的对应关系，其中，is为定子电流，id为直轴电流，iq为转矩电流。

[0030] 直轴电流就是在旋转坐标系下永磁同步电机沿磁场方向的电流值。

[0031] 具体的，保持定子电流不变，调整直轴电流，可通过测功机观测转矩变化，当转矩达到最大值时，由于此时有最大的转矩输出，可使永磁同步电机效率最高，记录此时的直轴电流。

[0032] 通过调整直轴电流，通过测功机观测转矩变化，记录转矩达到最大值时的直轴电流。由于永磁同步电机在转速不同的情况下，可能具有不同的转矩最大值，所以，在观测转矩变化时，还应考虑转速的变化，转速的大小可以直接通过测功机得到。通过测功机观测可得到不同转速、转矩与直轴电流之间的对应关系。

[0033] 在获得不同转速下的转矩与直轴电流之间的对应关系后，根据 可计算得出转矩电流iq，由此可得到不同转速下的转矩与转矩电流之间的对应关系。

[0034] 步骤202，根据永磁同步电机的定子电流获取永磁同步电机的转矩电流。

[0035] 获取永磁同步电机的当前转矩和当前转速；

[0036] 根据预先设置的不同转速下的永磁同步电机的转矩与转矩电流之间的对应关系，获取与当前转矩和当前转速对应的转矩电流。

[0037] 进一步地，若对应关系中没有记录转速为n、转矩为T时的转矩电流，则可通过如下方法获得转矩电流：

[0038] 获取预先获得的在转速为n1、转矩为T1时的转矩电流a；在转速为n2、转矩为T1时的转矩电流为b；在转速为n1、转矩为T2时的转矩电流为c；在转速为n2、转矩为T2时的转矩电流为d；用矩阵表示为:

[0039]

[0040] 其中n1

[0041] 则在转速为n、转矩为T1时的转矩电流 在转速为n、转矩为T2时的转矩电流 在转速为n、转矩为T时的转矩电
流 iq的值即为转速为n、转矩为T时的转矩电流。

[0042] 具体的，下面以具体实例描述如何确定转矩电流iq。如表一所示为通过测功机观测得到的不同转速、转矩与转矩电流之间的对应关系：

[0043] 表一

[0044]

[0045] 若通过测功机观测得到的数据较少，即实际要使用的转矩电流，并没有通过测功机获得，那么可通过如下方法获得要使用的转矩电流值。假设需要获取转矩为50N·m，转速为1200rpm时的转矩电流。由于50N·m介于观测数据30N·m和60N·m之间，因此需要用到上述表一中转矩为30N·m和60N·m的两行数据，又由于1200rpm介于观测数据1000rpm和1500rpm之间，因此需要用到上述表一中转速为1000rpm和1500rpm的两列数据，综上可知，最终需要参与运算获取转矩为50N·m，转速为1200rpm时的转矩电流的数据用矩阵表示为：

[0046]

[0047] 首先，计算转矩为50N·m，转速为1000rmp时的转矩电流：

[0048]

[0049] 其次，计算转矩为50N·m，转速为1500rmp时的转矩电流：

[0050]

[0051] 最后，计算转矩为50N·m，转速为1200rmp时的转矩电流：

[0052]

[0053] 最终计算得出的iq的值即为转矩为50N·m，转速为1200rmp时的转矩电流。

[0054] 除上述方法外，还可根据如下公式计算转矩电流：

[0055] iq＝-0.00556*T2+2*T；

[0056] 其中，T表示转矩值，由于从观测数据中可以看出：对于不同的转速，所对应的转矩电流值的变化很小，所以上式未考虑转速对转矩电流的影响，当然，也可根据实际情况将转速对转矩电流的影响考虑进去，在此不加限制。

[0057] 步骤203，根据转矩电流控制永磁同步电机运行。

[0058] 根据步骤202中得到的转矩电流来控制永磁同步电机运行。

[0059] 本实施例中，通过保持定子电流不变，调整永磁同步电机的直轴电流，获得转矩达到最大值时的直轴电流，然后计算获得转矩电流，根据转矩电流控制永磁同步电机运行，有效地提高了永磁同步电机的控制精度。

[0060] 进一步的，步骤201还可以设置在获取永磁同步电机的当前转矩和当前转速之后，具体在此不再赘述。

[0061] 实施例三

[0062] 本实施例对上述实施例的永磁同步电机控制方法做进一步补充说明，图3为根据本发明实施例三的永磁同步电机控制方法的流程示意图，如图3所示，该永磁同步电机控制方法包括：

[0063] 步骤301，保持定子电流不变，获取不同转速下的转矩与转矩电流之间的对应关系。

[0064] 具体的，保持定子电流不变，调整永磁同步电机的直轴电流，通过观测永磁同步电机的转矩变化，获得不同转速下转矩达到最大值时的直轴电流。

[0065] 根据 计算转矩电流，获得不同转速下的转矩与转矩电流之间的对应关系，其中，is为定子电流，id为直轴电流，iq为转矩电流。

[0066] 步骤302，根据永磁同步电机的定子电流获取永磁同步电机的转矩电流。

[0067] 获取永磁同步电机的当前转矩和当前转速；

[0068] 根据预先设置的不同转速下的永磁同步电机的转矩与转矩电流之间的对应关系，获取与当前转矩和当前转速对应的转矩电流。

[0069] 步骤301-步骤302具体与步骤201-步骤202一致，在此不再赘述。

[0070] 步骤303，根据转矩电流，通过永磁同步电机的最大转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere，简称MTPA控制，计算出永磁同步电机的直轴电流给定值。

[0071] 所谓MTPA控制，又称定子电流最小控制，可使单位电流下电机输出的转矩最大，MTPA控制可以减小电机损耗，提高运行效率，从而使整个系统的性能得到优化。

[0072] 根据转矩电流，通过永磁同步电机的MTPA控制，可计算出永磁同步电机的直轴电流给定值。

[0073] 步骤304，根据永磁同步电机的端电压及母线电压值计算出永磁同步电机当前状态所需的弱磁电流值。

[0074] 具体的，在电机可控的范围内，永磁同步电机端电压与母线电压满足如下关系：

[0075] US≤0.577*Udc

[0076] 其中，US为端电压，Udc为母线电压。

[0077] 根据永磁同步电机的端电压及母线电压值可计算出永磁同步电机当前状态所需的弱磁电流值，当在无需弱磁升速时，计算出的弱磁电流值为0。具体如何根据永磁同步电机的端电压及母线电压值可计算出永磁同步电机当前状态所需的弱磁电流值属于现有技术，在此不再赘述。

[0078] 步骤305，将直轴电流给定值与弱磁电流值相加，获得参考电流id_ref。

[0079] 将步骤303中计算得出的直轴电流给定值与步骤304中计算得出的弱磁电流值相加，获得参考电流id_ref。

[0080] 步骤306，根据转矩电流和参考电流id_ref控制永磁同步电机运行。

[0081] 具体的，在三相ABC坐标系中，定子电流表达式为：

[0082]

[0083] 其中，ia、ib和ic分别为通过对永磁同步电机的三相电流进行采样所获得的三相电流，θ为通过对永磁同步电机的旋变位置信号进行采样获得旋变位置信号。

[0084] 将三相电流ia、ib和ic等量变换到两相静止α-β坐标系：

[0085]

[0086] 其中，ialfa为α轴电流分量，ibeta为β轴电流分量。

[0087] 将α轴电流分量ialfa和β轴电流分量ibeta等量变换到两相旋转d-q坐标系：

[0088]

[0089] 其中，i'd为d轴电流分量和i'q为q轴电流分量。

[0090] 参考电流id_ref为d轴参考电流，转矩电流iq为q轴参考电流，对d轴参考电流id_ref和d轴电流分量i'd的差值信号进行d相电流比例调节和积分调节(proportional integral，简称PI)控制，生成d轴参考电压ud_ref，即对id_ref-i'd进行d相电流PI控制，使d轴电流分量i'd接近于d轴参考电流id_ref，然后获取调整后的d轴电流分量i'd所对应的d轴参考电压ud_ref。

[0091] 同理，对q轴参考电流iq和q轴电流分量i'q的差值信号进行q相电流PI控制，生成q轴参考电压uq_ref。

[0092] 根据d轴参考电压ud_ref和q轴参考电压uq_ref控制永磁同步电机运行。

[0093] 可选地，根据d轴参考电压ud_ref和q轴参考电压uq_ref控制永磁同步电机运行具体包括：

[0094] 根据d轴参考电压ud_ref和q轴参考电压uq_ref，通过空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM)运算，获得脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)控制信号，根据PWM控制信号控制永磁同步电机运行。

[0095] 本实施例中，根据转矩电流计算出永磁同步电机的直轴电流给定值，根据永磁同步电机的端电压及母线电压值计算出永磁同步电机当前状态所需的弱磁电流值，将直轴电流给定值与弱磁电流值相加，获得参考电流；根据转矩电流和参考电流控制永磁同步电机运行，可有效地提高永磁同步电机的控制精度。

[0096] 实施例四

[0097] 本发明还提供一种永磁同步电机控制装置，用于执行实施例一的永磁同步电机控制方法。图4为根据本发明实施例四的永磁同步电机控制装置的结构示意图，如图4所示，永磁同步电机控制装置包括：获取模块401和控制模块402。

[0098] 其中，获取模块401，用于根据永磁同步电机的定子电流获取永磁同步电机的转矩电流；控制模块402，用于根据转矩电流控制永磁同步电机运行。

[0099] 本实施例的永磁同步电机控制装置的具体操作方法与实施例一一致，在此不再赘述。

[0100] 本实施例中，通过根据永磁同步电机的定子电流获取永磁同步电机的转矩电流，由转矩电流控制永磁同步电机运行，有效地提高了永磁同步电机的控制精度。

[0101] 实施例五

[0102] 本实施例对实施例四的永磁同步电机控制装置做进一步补充说明，用于执行实施例二的永磁同步电机控制方法。

[0103] 图5为根据本发明实施例五的永磁同步电机控制装置的结构示意图，如图5所示，其中，永磁同步电机控制装置包括：预处理模块403、获取模块401和控制模块402。

[0104] 其中，预处理模块403，用于保持定子电流不变，获取不同转速下的转矩与转矩电流之间的对应关系。

[0105] 预处理模块403具体包括：第一预处理子模块4031和第二预处理子模块4032。

[0106] 其中，第一预处理子模块4031，用于保持定子电流不变，调整永磁同步电机的直轴电流，通过观测永磁同步电机的转矩变化，获得不同转速下转矩达到最大值时的直轴电流。

[0107] 第二预处理子模块4032，用于根据 计算转矩电流，获得不同转速、转矩与转矩电流之间的对应关系，其中，is为定子电流，id为直轴电流，iq为转矩电流。

[0108] 获取模块401，用于获取所述永磁同步电机的当前转矩和当前转速；根据预先设置的不同转速下的所述永磁同步电机的转矩与所述转矩电流之间的对应关系，获取与所述当前转矩和当前转速对应的所述转矩电流。

[0109] 进一步地，若对应关系中没有记录转速为n、转矩为T时的转矩电流，则可通过如下方法获得转矩电流：

[0110] 获取预先获得的在转速为n1、转矩为T1时的转矩电流a；在转速为n2、转矩为T1时的转矩电流为b；在转速为n1、转矩为T2时的转矩电流为c；在转速为n2、转矩为T2时的转矩电流为d；用矩阵表示为:

[0111]

[0112] 其中n1

[0113] 则在转速为n、转矩为T1时的转矩电流 在转速为n、转矩为T2时的转矩电流 在转速为n、转矩为T时的转矩电
流 iq的值即为转速为n、转矩为T时的转矩电流。

[0114] 具体的，下面以具体实例描述如何确定转矩电流iq。如表一所示为通过测功机观测得到的不同转速、转矩与转矩电流之间的对应关系：

[0115] 表一

[0116]

[0117] 若通过测功机观测得到的数据较少，即实际要使用的转矩电流，并没有通过测功机获得，那么可通过如下方法获得要使用的转矩电流值。假设需要获取转矩为50N·m，转速为1200rpm时的转矩电流。由于50N·m介于观测数据30N·m和60N·m之间，因此需要用到上述表一中转矩为30N·m和60N·m的两行数据，又由于1200rpm介于观测数据1000rpm和1500rpm之间，因此需要用到上述表一中转速为1000rpm和1500rpm的两列数据，综上可知，最终需要参与运算获取转矩为50N·m，转速为1200rpm时的转矩电流的数据用矩阵表示为：

[0118]

[0119] 首先，计算转矩为50N·m，转速为1000rmp时的转矩电流：

[0120]

[0121] 其次，计算转矩为50N·m，转速为1500rmp时的转矩电流：

[0122]

[0123] 最后，计算转矩为50N·m，转速为1200rmp时的转矩电流：

[0124]

[0125] 最终计算得出的iq的值即为转矩为50N·m，转速为1200rmp时的转矩电流。

[0126] 除上述方法外，还可根据如下公式计算转矩电流：

[0127] iq＝-0.00556*T2+2*T；

[0128] 其中，T表示转矩值，由于从观测数据中可以看出：对于不同的转速，所对应的转矩电流值的变化很小，所以上式未考虑转速对转矩电流的影响，当然，也可根据实际情况将转速对转矩电流的影响考虑进去，在此不加限制。

[0129] 本实施例永磁同步电机控制装置的操作方法与实施例二一致，在此不再赘述。

[0130] 本实施例中，通过保持定子电流不变，调整永磁同步电机的直轴电流，获得转矩达到最大值时的直轴电流，然后计算获得转矩电流，根据转矩电流控制永磁同步电机运行，有效地提高了永磁同步电机的控制精度。

[0131] 实施例六

[0132] 本实施例对上述实施例的永磁同步电机控制装置做进一步补充说明，图6为根据本发明实施例六的永磁同步电机控制装置的结构示意图，如图6所示，控制模块402包括：第一控制子模块4021、第二控制子模块4022、第三控制子模块4023和第四控制子模块4024。

[0133] 其中，第一控制子模块4021，用于根据转矩电流，通过永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA控制，计算出永磁同步电机的直轴电流给定值；

[0134] 第二控制子模块4022，用于根据永磁同步电机的端电压及母线电压值计算出永磁同步电机当前状态所需的弱磁电流值；

[0135] 第三控制子模块4023，用于将直轴电流给定值与弱磁电流值相加，获得参考电流id_ref；

[0136] 第四控制子模块4024，用于根据转矩电流和参考电流id_ref控制永磁同步电机运行。具体的，在三相ABC坐标系中，定子电流表达式为：

[0137]

[0138] 其中，ia、ib和ic分别为通过对永磁同步电机的三相电流进行采样所获得的三相电流，θ为通过对永磁同步电机的旋变位置信号进行采样获得旋变位置信号。

[0139] 将三相电流ia、ib和ic等量变换到两相静止α-β坐标系：

[0140]

[0141] 其中，ialfa为α轴电流分量，ibeta为β轴电流分量。

[0142] 将α轴电流分量ialfa和β轴电流分量ibeta等量变换到两相旋转d-q坐标系：

[0143]

[0144] 其中，i'd为d轴电流分量和i'q为q轴电流分量。

[0145] 参考电流id_ref为d轴参考电流，转矩电流iq为q轴参考电流，对d轴参考电流id_ref和d轴电流分量i'd的差值信号进行d相电流PI控制，生成d轴参考电压ud_ref，即对id_ref-i'd进行d相电流PI控制，使d轴电流分量i'd接近于d轴参考电流id_ref，然后获取调整后的d轴电流分量i'd所对应的d轴参考电压ud_ref。

[0146] 同理，对q轴参考电流iq和q轴电流分量i'q的差值信号进行q相电流PI控制，生成q轴参考电压uq_ref。

[0147] 根据d轴参考电压ud_ref和q轴参考电压uq_ref控制永磁同步电机运行。

[0148] 可选地，根据d轴参考电压ud_ref和q轴参考电压uq_ref控制永磁同步电机运行具体包括：

[0149] 根据d轴参考电压ud_ref和q轴参考电压uq_ref，通过SVPWM运算，获得PWM控制信号，根据PWM控制信号控制永磁同步电机运行。

[0150] 本实施例永磁同步电机控制装置的操作方法与实施例三一致，在此不再赘述。

[0151] 本实施例中，根据转矩电流计算出永磁同步电机的直轴电流给定值；根据永磁同步电机的端电压及母线电压值计算出永磁同步电机当前状态所需的弱磁电流值；将直轴电流给定值与弱磁电流值相加，获得参考电流；根据转矩电流和参考电流控制永磁同步电机运行，可有效地提高永磁同步电机的控制精度。

[0152] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。