[发明专利]永磁同步电机的控制方法、系统、介质及终端

权利要求书

1.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取永磁同步电机的实时转速及在两相静止坐标系下所述永磁同步电机的实时三相电压和实时三相电流；

将所述永磁同步电机的预设转速与所述实时转速做差，并将差值输入至PI调节器，将所述PI调节器的输出作为瞬时有功功率预设值；瞬时无功功率预设值记为零；

根据所述实时三相电压确定所述实时三相电压对应电压矢量的幅角，并根据所述幅角确定所述电压矢量所在的扇区；

根据所述实时三相电压和所述实时三相电流，计算得到瞬时有功功率实际值和瞬时无功功率实际值；

根据所述瞬时有功功率预设值、所述瞬时无功功率预设值、所述瞬时有功功率实际值、所述瞬时无功功率实际值及所述扇区，建立优化开关矢量表；

从所述优化开关矢量表中选择相应的电压矢量组，并根据所述电压矢量组获取控制信号，以实现控制功能；

从所述优化开关矢量表中选择相应的电压矢量组，并根据所述电压矢量组获取控制信号，以实现控制功能包括以下步骤：

计算所述电压矢量组中对应电压矢量的作用时间，计算公式为：

其中，所述电压矢量组包括两个有效工作矢量和一零矢量；p^k+1、q^k+1分别表示k+1时刻的瞬时有功功率实际值和瞬时无功功率实际值；p^k、q^k分别表示k时刻的瞬时有功功率实际值和瞬时无功功率实际值；p^ref、q^ref分别表示瞬时有功功率参考值和瞬时无功功率参考值，令p^k+1＝p^ref，q^k+1＝q^ref；f_p1、f_p2、f_p0分别表示k时刻两个有效工作矢量和一零矢量对应的有功功率变化率；f_q1、f_q2、f_q0分别表示k时刻两个有效工作矢量和一零矢量对应的无功功率变化率；t₁、t₂、t₀分别表示两个有效工作矢量和一零矢量的作用时间；t_sc表示一控制周期；

通过PWM调制将所述作用时间转换为所述控制信号，以实现控制功能。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，获取永磁同步电机的实时转速包括以下步骤：

建立所述永磁同步电机在所述两相静止坐标系下的电压方程及反电动势方程；

所述电压方程为：

所述反电动势方程为：

其中，i_α、i_β分别为实时三相电流在两相静止坐标系的α轴和β轴上的分量；u_α、u_β分别为实时三相电压在两相静止坐标系的α轴和β轴上的分量；e_α、e_β分别为反电动势在两相静止坐标系的α轴和β轴上的分量；R_s为定子相电阻；L_s为定子相电感；k_e为反电动势系数；ω_r为转子电角速度；θ_r为转子位置角；

根据所述电压方程获取电流方程；

所述电流方程为：

定义滑模面；

所述滑模面为：

其中，分别为估计的三相电流在两相静止坐标系的α轴和β轴上的分量；

x表示状态变量S_αβ(x)表示在两相静止坐标系下对状态变量x进行的两行一列矩阵的运算；S表示滑模面；

根据所述电流方程，构造滑模观测器；

所述滑模观测器为：

其中，k为滑模增益系数；Sigmoid函数为其中，a为大于零的常数；

根据所述反电动势方程，计算出所述实时转速；

计算公式为：

其中，分别为滑模观测器估算的反电动势在两相静止坐标系的α轴和β轴上的分量；表示根据滑模观测器估算的反电动势计算得到的估计转子位置角；ω表示实时转速。