[发明专利]车用内置式永磁同步电机驱动系统转矩闭环控制方法

摘要

本发明提出了车用内置式永磁同步电机驱动系统转矩闭环控制方法。本发明将最大转矩电流比算法和双电流环弱磁控制相结合，利用所发明的转矩观测器，通过转矩闭环PI调节器对交轴电流的给定值进行实时修正，确保电机输出转矩在电机参数存在误差的情况下，依然能够快速精确的跟踪上转矩指令，进而实现驱动系统的高精度转矩闭环控制。该发明原理清晰，计算简便，可广泛应用于车用内置式永磁同步电机驱动系统，并可推广到其他领域的永磁同步电机伺服控制中，具有较高的理论意义和工程应用价值。

主权项

1.一种车用内置式永磁同步电机驱动系统转矩闭环控制方法，包括如下步骤：a.利用交直轴电流和电压的幅值与相位校正技术，对内置式永磁同步电机的输入功率进行精确计算；b.对内置式永磁同步电机的损耗进行建模与计算，包括铜耗、铁耗、杂散损耗及机械损耗，并给出相关参数的经验值或实验获取方法；c.基于步骤a和b的计算结果对转矩观测器进行设计，实现电机输出转矩的精确观测；d.基于步骤c获得的转矩观测器，通过转矩闭环PI调节器对交轴电流的给定值进行实时修正，并结合最大转矩电流比算法和双电流环弱磁控制技术，实现驱动系统的高精度转矩闭环控制；e.建立电流环的频域模型，依据经典PI调节器工程设计方法，推导出电流环PI参数的数学表达式；f.建立弱磁环的小信号频域模型，推导出其闭环传递函数，并给出了特征方程的解析表达式，明确使系统稳定的弱磁环PI参数取值准则；g.建立转矩环的精确频域模型，依据典型II型系统的设计方法，推导出转矩环PI调节器参数的解析表达式；h.通过实验对步骤a‑g所述及的车用内置式永磁同步电机驱动系统转矩闭环控制方法进行验证。