[发明专利]一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法，主要解决现有技术中存在的现有弱磁方法对电机参数依赖过重、算法运算量大等的问题。该一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法根据永磁同步电机的具体应用工况计算实时调制比m_r、切换点调制比m_f、退出弱磁点调制比m_q、调制比滞环宽度Δm₀、确定基础励磁电流值Δi_d0、方向系数P₁和励磁电流差值系数P₂，通过公式计算当前指令周期指令励磁电流。通过上述方案，本发明达到了避免了工况对弱磁点的影响，根据实时调制比大小来自动适应弱磁切换点，以此实现在不同转速、电压等工况下永磁同步电机的平稳弱磁切换的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

技术领域

本发明涉及电动汽车永磁同步电机控制技术领域，具体地说，是涉及一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法。

背景技术

永磁同步电机是一个多变量、高阶、非线性、强耦合的被控对象，电机参数会随电机型号、工况的不同而不同。通常，在永磁同步电机运行速度大于额定转速后，电机矢量控制就使逆变器输出电压达到了最大，与电机反向电动势平衡，导致转速无法继续上升。为了进一步提升电机转速，需要通过降低永磁体磁场来降低电机反向电动势，提升电机转速。通常，技术人员会在矢量控制的基础上采用公式法、PI法或查表法等方法进行弱磁提速。但是，这些设计方法存在诸多不足。

公式法依赖精确的电机参数，由于电机不同以及电机不同的工作环境都会导致电机参数变化，而且公式法计算量大，占用大量DSP芯片运算资源；PI法的参数确定需要依赖弱磁模型，而实际上这种模型很难建立，所以只能依赖大量的凑试法调试PI参数；查表法利用大量实验数据制成弱磁表格，虽然减少了 DSP芯片运算量，但是由于电机的差异性，不同型号的电机需要各自的计算表，而且电机工况的变化会导致查表法弱磁效果变差，所以查表法实现起来复杂且通用性差；另外，上述方法都将进入弱磁点设置为固定转速或电压点，实际上弱磁点会因实际工况变化而变化，固定的弱磁切换点容易导致在算法切换点出现控制指令电流i_d大幅度振荡，所以上述方法都不能很好的实时判断进入弱磁的时机。综上所述，现有的弱磁方法存在对电机参数依赖过重、算法运算量大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法，以解决现有弱磁方法对电机参数依赖过重、算法运算量大等的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种永磁同步电机自适应弱磁控制方法包括以下步骤：

(a)在永磁同步电机额定转速时，进行指令励磁电流i_d＝0的矢量控制实验；根据永磁同步电机矢量控制PI法算出d轴控制电压u_d、q轴控制电压u_q及采样直流母线电压u_dc算出实时调制比m_r，根据实时调制比m_r确定调制比振动幅度的最大值和最小值，分别为m_rmax和m_rmin；

(b)根据步骤(a)的调制比振幅最大值m_rmax和调制比振幅最小值m_rmin计算出调制比滞环宽度Δm₀；

(c)根据永磁同步电机的控制周期t_c计算基础励磁电流值Δi_d0；