[发明专利]永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质

说明书

本发明实施例公开了一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质。该方法包括：获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。本发明实施例的技术方案，以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。

技术领域

本发明实施例涉及电气控制技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质。

背景技术

永磁同步电机因其结构紧凑、性能可靠而在风力发电、电动汽车、船舶驱动等领域得到了广泛的应用。

对永磁同步电机的矢量调速通常需要检测或估计转子位置来控制电压、电流和转速。传统的方法是安装机械传感器，获得转子位置和速度信息作为反馈量以形成闭环控制。但是，高精度的机械位置传感器会增加硬件成本以及后期的维护成本，也会降低整个永磁同步电机的矢量调速系统的可靠性。

基于传统方法的基础上，基于无速度传感器控制永磁同步电机的速度，即在不增加硬件成本的前提下采用合适的估算方法估计出转子位置和速度，目前的方法有：一种是基于电机理想模型的开环计算方法，采用的是基于电机数学模型的开环算法，如直接计算法、基于电感变化的估算法以及反电动势积分法等，尽管计算过程简单，但对电机参数有很强的依赖性，当参数变化或系统处于动态变化时，将影响对永磁同步电机速度估计结果的准确性。第二种是基于各种观测器模型的闭环算法，例如有扩展卡尔曼滤波器、滑模观测器、模型参考自适应算法、基于反电势锁相环算法以及其它自适应算法，但各种算法都有不同的局限性，加之其它干扰因素，并不能精确地估算转子速度和位置。第三种是高频注入辨识算法，在电机低速甚至零速工况下，注入高频激磁信号获得转子位置信息，如果滤波器选取得当，可以取得较好的辨识效果，但其运算复杂且滤波易造成永磁同步电机的矢量调速系统运行滞后，同时导致高频转矩脉动且不适合高速运行。

发明内容

本发明实施例提供一种永磁同步电机速度控制方法、装置、计算机设备及介质，以实现提高反电动势观测能力和磁链精度，同时提高了对永磁同步电机速度估算的精度和鲁棒性。

第一方面，本发明实施例提供了一种永磁同步电机速度控制方法，该方法包括：

获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，并基于所述电压模型磁链和所述电流模型磁链确定所述静止坐标系下的电压模型补偿电压；

基于所述电压模型补偿电压对所述电压模型磁链进行修正得到修正后的电压模型磁链；

根据所述电流模型磁链和所述修正后的电压模型磁链确定所述永磁同步电机的转子位置信息，并通过所述转子位置信息控制所述永磁同步电机的速度。

可选的，获取永磁同步电机在静止坐标系下的电压模型磁链和电流模型磁链，包括：

基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电压方程确定电压模型反电动势，并将所述电压模型反电动势经过预设低通滤波器得到所述电压模型磁链；以及，

基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下确定的电流模型反电动势，并将所述电流模型反电动势经过所述预设低通滤波器得到所述电流模型磁链。

可选的，基于所述永磁同步电机在所述静止坐标系下的电流和电压确定电压模型反电动势，还包括：

基于所述永磁同步电机的永磁体磁链、直轴电感、交轴电感和交轴电流确定在旋转坐标系下的电压方程；

将所述旋转坐标系下的所述电压方程转换为所述静止坐标系下的电压方程；