[发明专利]永磁同步电机MTPA控制电流轨迹搜索方法及在线控制方法

权利要求书

1.永磁同步电机MTPA控制电流轨迹搜索方法，其特征在于，该方法为：在给定的转矩指令、转速指令、电压极限、电流极限和电机充磁状态下，获取电流幅值最小的电流工作点作为MTPA电流轨迹；

该方法包括电流角迭代循环步骤和电流幅值迭代循环步骤，首先进行电流角迭代循环步骤，电流角迭代方向为电流幅值减小的方向；在进行电流角迭代过程中，嵌套电流幅值迭代循环步骤，用以确定每个电流角对应的电流幅值，电流幅值的迭代方向为给定转矩与实际转矩误差减小的方向，当电流角的迭代区间小于给定电流角迭代精度，认为电流幅值已经收敛至最小值，输出MTPA电流轨迹；

电流角迭代循环步骤包括：

A1、初始化电流角初值区间[a₁，b₁]，并计算电流角试探点初值λ₁、β₁：

λ₁＝a₁+0.382(b₁-a₁)、β₁＝a₁+0.618(b₁-a₁)；

A2、判断两电流角试探点处电流幅值目标函数值I(λ_k)和I(β_k)是否存在关系I(λ_k)＞I(β_k)，电流角迭代次数k＝1，2，3...

判断结果为是，执行步骤A3；判断结果为否执行步骤A5；

电流幅值目标函数值I(λ_k)和I(β_k)通过调用电流幅值迭代循环获取；

A3、令a_k+1＝λ_k，b_k+1＝b_k，λ_k+1＝β_k，β_k+1＝a_k+1+0.618(b_k+1-a_k+1)，

A4、调用电流幅值迭代循环获取电流幅值目标函数值I(β_k+1)，然后执行步骤A7；

A5、令a_k+1＝a_k，b_k+1＝β_k，β_k+1＝λ_k，λ_k+1＝a_k+1+0.382(b_k+1-a_k+1)，

A6、调用电流幅值迭代循环获取电流幅值目标函数值I(λ_k+1)，然后执行步骤A7；

A7、令k＝k+1；

A8、判断迭代是否收敛：若b_k-a_k＜L₁，执行步骤A9；否则，返回步骤A2；

其中L₁为电流角迭代精度；

A9、判断电流工作点是否同时满足电流极限与电压极限的要求：若I(λ_k)≤I_limU(λ_k)≤U_lim，I_lim为给定电流极限值，U_lim为给定电压极限值，输出MTPA电流轨迹；否则，重新输入转矩、转速指令，再返回执行步骤A1；U(λ_k)为电流工作点的电角度等于λ_k时对应的电压幅值；

电流幅值迭代循环步骤包括：

B1、初始化电流幅值的初值区间：[c₁，d₁]，并计算电流幅值试探点初值μ₁、v₁：

μ₁＝c₁+0.382(d₁-c₁)、v₁＝c₁+0.618(d₁-c₁)；

B2、计算两电流幅值试探点处的转矩误差目标函数值：f(μ₁)、f(v₁)，

转矩误差目标函数f(I)按获取，其中：为给定转矩，T_e(I，θ)为电流角θ对应的转矩，电流角θ为电流角迭代循环输出的电流角试探点λ_k、β_k；I为电流幅值；

B3、判断两电流幅值试探点处转矩误差目标函数值f(μ_h)和f(v_h)是否存在关系f(μ_h)＞f(ν_h)，电流幅值迭代次数h＝1，2，3...

判断结果为是，执行步骤B4；判断结果为否执行步骤B5；

B4、令c_h+1＝μ_h，d_h+1＝d_h，μ_h+1＝v_h，v_h+1＝c_h+1+0.618(d_h+1-c_h+1)，

计算目标函数值f(v_h+1)，然后步骤B6；

B5、令c_h+1＝c_h，d_h+1＝v_h，v_h+1＝μ_h，μ_h+1＝c_h+1+0.382(d_h+1-c_h+1)，

计算目标函数值f(μ_h+1)，然后步骤B6；

B6、令h＝h+1，

B7、判断迭代是否收敛：若d_h-c_h＜L₂，输出给定电流角对应的电流幅值I(θ)、电压幅值U(θ)，输出结果用于电流角的迭代搜索过程；否则，返回步骤B3；其中L₂为电流幅值迭代精度。