[发明专利]一种定子永磁型记忆电机直接转矩控制方法

权利要求书

1.一种定子永磁型记忆电机直接转矩控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据永磁体的磁化状态，选取ψ_pm(i_f0)、ψ_pm(i_f1)……ψ_pm(i_f(k-1))、ψ_pm(i_fk)共k+1个永磁磁链，且ψ_pm(i_f(j-1))＞ψ_pm(i_fj)，1≤j≤k，并根据直流母线电压U_dc、额定相电流I_n、第j种磁化状态时的交轴电感L_q(j)和永磁磁链ψ_pm(i_fj)计算转速ω_ej,然后将所述永磁磁链ψ_pm(i_f0)、ψ_pm(i_f1)……ψ_pm(i_f(k-1))、ψ_pm(i_fk)及对应的转速ω_e0、ω_e1……ω_e(k-1)、ω_ek存储于速度-永磁磁链表中；其中，i_f为调磁脉冲；

S2：当给定转速满足通过比较滑膜永磁磁链观测器观测的永磁磁链ψ_pmo(i_f)和转速ω_ej对应的永磁磁链ψ_pm(i_fj)判断永磁的调磁过程，具体包括以下步骤：

S2.11：如果ψ_pmo(i_f)小于ψ_pm(i_fj)，则施加正向调磁脉冲使ψ_pmo(i_f)达到ψ_pm(i_fj)，此时，调磁脉冲给定值为：

式(1)中，为充磁曲线；

S2.12：如果ψ_pmo(i_f)等于ψ_pm(i_fj)，则不施加调磁脉冲；

S2.13：如果ψ_pmo(i_f)大于ψ_pm(i_fj)，则施加反向调磁脉冲使ψ_pmo(i_f)达到ψ_pm(i_fj)，此时，调磁脉冲给定值为：

式(2)中，为去磁曲线；

S3：电机的实际转速ω_e与给定转速的偏差经过速度调节器得到的信号作为转矩给定值当调磁脉冲消失后，根据定子永磁型记忆电机的转矩表达式T_e1计算两相旋转坐标系下的交轴电流i_q，并令转矩给定值等于T_e1；所述的转矩T_e1表达式为：

T_e1＝1.5p(ψ_pmo(i_f))i_q (3)

式(3)中，p为极对数；

S4：通过式(4)计算得到定子永磁型记忆电机的定子磁链给定值

式(4)中，L_q(j)为电机在第j种磁化状态时的交轴电感；

S5：检测定子永磁型记忆电机的相电流和相电压，得到检测值，然后根据检测值计算定子永磁型记忆电机的转矩实际值T_e和定子磁链实际值ψ_s；

S6：根据转矩给定值与转矩实际值T_e的差以及定子磁链给定值与定子磁链实际值ψ_s的差，查询开关表控制三相逆变器，同时根据步骤S2中的调磁脉冲给定值控制调磁变换器。

2.根据权利要求1所述的定子永磁型记忆电机直接转矩控制方法，其特征在于：所述步骤S2.11中，步骤S2.13中，

3.根据权利要求1所述的定子永磁型记忆电机直接转矩控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，滑膜永磁磁链观测器观测永磁磁链ψ_pmo(i_f)的过程如下：

S2.21：当调磁脉冲消失后，定子永磁型记忆电机在两相静止坐标系下以α轴电流i_α和β轴电流i_β为状态变量的状态方程为：

记

则式(5)简写为：

式(5)中，R_s(j)为电机在第j种磁化状态时的定子相电阻，L_d(j)为电机在第j种磁化状态时的直轴电感，L_q(j)为电机在第j种磁化状态时的交轴电感，u_α为α轴电电压，u_β为β轴电压，e_α＝[-(L_d(j)-L_q(j))(i_αω_ej-Di_β)]sin(θ)，e_β＝[(L_d(j)-L_q(j))(i_αω_ej-Di_β)]cos(θ)，θ为相电流相位角，D为微分算子；

S2.22：采用的滑膜永磁磁链观测器如式(7)所示：

式(7)中，其中为α轴电流的观测值，为β轴电流的观测值，为观测器的开关增益，k为常数，为符号函数；

S2.23：将式(7)减去式(6)得到i_α和i_β偏差的状态方程为：

式(8)中，

S2.24：选择为滑膜超平面，且滑膜超平面s(x)满足s(x)^TDs(x)≤0，D为微分算子，步骤S2.23中的偏差状态方程是稳定的；

S2.25：由步骤S2.24计算满足偏差状态方程的稳定条件为：

k＞max(|e_α|,|e_β|) (9)

S2.26：步骤S2.23的偏差状态方程进入滑动模态时，α轴电流i_α和β轴电流i_β的偏差量满足的条件为：

S2.27：将步骤S2.26的滑动模态条件代入到步骤S2.23的偏差状态方程中，得到滑膜永磁磁链观测器观测的永磁磁链ψ_pmo(i_f)为：