[发明专利]一种永磁同步电机的电流解耦方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种永磁同步电机的电流解耦方法，其特征在于，应用于目标永磁同步电机的双闭环调速系统，其中，所述双闭环调速系统包括离散域二自由度PID控制器；包括：

获取所述目标永磁同步电机在dq轴下的离散时间模型；

以所述离散时间模型为被控对象，利用所述离散域二自由度PID控制器在前一时刻的输出信号作为反馈信号重新构建第一目标PID控制器；其中，所述第一目标PID控制器为所述目标永磁同步电机在dq轴下存在未知参数的离散域二自由度PID控制器；

利用零极点对消的方法，将含有所述第一目标PID控制器的电流环的闭环传递函数校正为具有一拍延时的一阶低通滤波器，并根据所述一阶低通滤波器获取第二目标PID控制器；其中，所述第二目标PID控制器为所述目标永磁同步电机在dq轴下不存在未知参数的离散域二自由度PID控制器；

利用Anti-windup将所述第二目标PID控制器中的零点和所述离散时间模型中的极点进行完全对消，得到具有Anti-windup的离散域二自由度PID控制器；

利用所述具有Anti-windup的离散域二自由度PID控制器对所述目标永磁同步电机的电流进行解耦控制；

所述利用Anti-windup将所述第二目标PID控制器中的零点和所述离散时间模型中的零点进行完全对消，得到具有Anti-windup的离散域二自由度PID控制器的过程，包括：

获取输入至所述目标永磁同步电机的直流母线电压；

根据所述直流母线电压动态设定所述离散域二自由度PID控制器的电流限幅值；

根据所述电流限幅值，利用所述Anti-windup将所述离散域二自由度PID控制器中的零点和所述离散时间模型中的极点进行完全对消，得到所述具有Anti-windup的离散域二自由度PID控制器；

所述具有Anti-windup的离散域二自由度PID控制器的数学模型表达式为：

式中，为限幅之前的控制器输出电压，u′_dq,ref为控制器输出电压，K_ct为前馈比例系数，K_cp为电流误差的比例系数，K_ci为电流误差的积分系数，K_c2为上一拍控制器输出的反馈信号的比例系数，K_a为Anti-windup中反馈信号比例系数，i_dq,ref(z)为qd轴电流给定，i_dq(z)为dq轴反馈电流。

2.根据权利要求1所述的电流解耦方法，其特征在于，所述获取所述目标永磁同步电机在dq轴下的离散时间模型的过程，包括：

获取所述目标永磁同步电机在dq轴下的电压方程；

对所述目标永磁同步电机在dq轴下的电压方程进行ipark变换，得到所述目标永磁同步电机在αβ轴下的目标电压方程；

根据所述目标电压方程获取所述目标永磁同步电机在dq轴下的离散时间模型。

3.根据权利要求1所述的电流解耦方法，其特征在于，所述利用零极点对消的方法，将含有所述第一目标PID控制器的电流环的闭环传递函数校正为具有一拍延时的一阶低通滤波器的过程，包括：

根据所述离散时间模型和所述第一目标PID控制器，获取所述含有所述第一目标PID控制器的电流环的闭环传递函数；

利用所述零极点对消的方法，将所述闭环传递函数校正为所述具有一拍延时的一阶低通滤波器。

4.根据权利要求1所述的电流解耦方法，其特征在于，所述获取输入至所述目标永磁同步电机的直流母线电压的过程，包括：

利用电压采样电路获取输入至所述目标永磁同步电机上的所述直流母线电压。