矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，采用恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控制，其中，當(dāng)電流環(huán)比例積分控制器輸出的PWM占空比達(dá)到設(shè)定好的閾值時(shí)，采用恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控制；在恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩環(huán)比例積分控制器輸出的弱磁控制超前導(dǎo)通換相角ΔθFW低于設(shè)定好的閾值時(shí)，采用恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控制。
【專利說明】
矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電機(jī)控制方法，尤其設(shè)及矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車由于污染與排放少，且有較高的燃油經(jīng)濟(jì)性，成為未 來汽車的主要形式。純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力主要使用永磁同步電機(jī)和永磁無刷 電機(jī)，其中永磁無刷電機(jī)為具有梯形波反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)，又稱為直流無刷電機(jī)。
[0003] 目前使用永磁無刷電機(jī)作為汽車動(dòng)力電機(jī)采用的是基于霍爾傳感器的六步法控 制策略。使用六步法控制策略只能實(shí)現(xiàn)電機(jī)電流的標(biāo)量控制，若永磁無刷電機(jī)為內(nèi)埋式轉(zhuǎn) 子永磁體，其dq軸電感不相等，使用標(biāo)量控制無法實(shí)現(xiàn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的輸出。另外，隨著電 機(jī)轉(zhuǎn)速的提升，轉(zhuǎn)子永磁體的反電勢(shì)逐漸提高，基于霍爾傳感器的標(biāo)量控制無法實(shí)現(xiàn)弱磁 功能，電機(jī)的提速能力受到限制。在高轉(zhuǎn)速區(qū)域的扭矩輸出也受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為改善傳統(tǒng)標(biāo)量型永磁無刷電機(jī)控制策略轉(zhuǎn)矩輸出能力低及無法弱磁擴(kuò)速的弊 端，本發(fā)明提出一種矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，其使用更高精度的位置傳感器如增量 編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器作為電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器，并使用基于該位置傳感器的電流矢量控制 策略，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域最大轉(zhuǎn)矩電流比控制W及恒功率區(qū)域的弱磁控制，提高了永 磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出能力，W及弱磁擴(kuò)速能力。
[0005] 本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:一種矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，其 特征在于，
[0006] 電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，采用恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控制，其中，當(dāng) 電流環(huán)比例積分控制器輸出的PWM占空比達(dá)到設(shè)定好的闊值時(shí)，采用恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉 環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控制；
[0007] 在恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩環(huán)比例積分控制器輸出的弱磁控制 超前導(dǎo)通換相角A 0FW低于設(shè)定好的闊值時(shí)，采用恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電 機(jī)進(jìn)行控制。
[000引可選的，所述恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法包括：
[0009] S110、獲取電機(jī)Ξ相電流Ia，Ib和Ic;
[0010] S120、獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置Θ;
[00川 S130、根據(jù)電機(jī)Ξ相電流Ia，Ib和I。得到Ξ相電流幅值Ix;
[0012] S140、根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令Te氣尋到電流指令及最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的超前導(dǎo)通換 相角Δ Θμτρα，W實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制；
[0013] S150、對(duì)電流指令與各相電流幅值進(jìn)行對(duì)比，利用比例積分控制器控制電機(jī)輸出 相應(yīng)轉(zhuǎn)矩，其中比例積分控制器的輸出量為控制功率逆變器的PWM占空比；
[0014] S160、將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的超前導(dǎo)通換相角Δ Θμτρα疊加，得 到新的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置并輸入至PWM調(diào)制模塊；
[001引S170、P歷調(diào)制模塊根據(jù)新的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置確定功率逆變器的調(diào)制方式，輸出 相應(yīng)占空比的PWM調(diào)制波形。
[0016] 可選的，恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法包括：
[0017] S210、獲取電機(jī)Ξ相電流Ia，Ib和Ic;
[0018] S220、獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置白；
[0019] S230、通過3/2變換模塊獲取永磁無刷電機(jī)dq軸電流Id和Iq，并通過永磁無刷電機(jī) 轉(zhuǎn)矩估算模塊獲取電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te_est;
[0020] S240、對(duì)比Te^與估算的電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te_est，通過轉(zhuǎn)矩比例積分控制器輸出弱磁超 前導(dǎo)通換相角Δ 0FW;
[0021] S250、將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與最大轉(zhuǎn)矩電流比控制超前導(dǎo)通換相角Δ Θμτρα、弱磁超前 角Δ 0FW疊加，得到新的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置Θ%
[0022] S260、PWM調(diào)制模塊根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置確定功率逆變器的調(diào)制方式，輸出相應(yīng) 占空比的PWM調(diào)制波形。
[0023] 可選的，當(dāng)電流環(huán)比例積分控制器輸出的PWM占空比達(dá)到98%時(shí)，鎖定電流環(huán)比例 積分控制器輸出的PWM占空比為100%，采用恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電 機(jī)進(jìn)行控制。
[0024] 可選的，當(dāng)轉(zhuǎn)矩環(huán)比例積分控制器輸出的弱磁控制超前導(dǎo)通換相角Δ 0FW低于-5° 時(shí)，解除電流環(huán)比例積分控制器輸出的PWM占空比為100%的鎖定，電機(jī)恢復(fù)到恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電 流閉環(huán)控制方法。
[0025] 本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明解決了傳統(tǒng)永磁無刷電機(jī)可控轉(zhuǎn)速低的問題， 提升了永磁無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍，并實(shí)現(xiàn)全部轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)矩控制。提升了永磁無刷電機(jī) 恒轉(zhuǎn)矩區(qū)的轉(zhuǎn)矩輸出能力，提高了控制的電流利用率。使得永磁無刷電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力電機(jī) 應(yīng)用于純電動(dòng)及混合動(dòng)力汽車成為可能。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的永磁無刷電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為永磁無刷電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖3為Ξ相電流處理模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0029] 圖4為轉(zhuǎn)矩電流指令查表模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0030] 圖5為永磁無刷電機(jī)PWM調(diào)制方式示意圖；
[0031 ] 圖6a為永磁無刷電機(jī)超前導(dǎo)通調(diào)制示意圖；
[0032] 圖化為永磁無刷電機(jī)超前導(dǎo)通調(diào)制的等效矢量圖；
[0033] 圖7為轉(zhuǎn)矩估算模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0034] 圖8為恒轉(zhuǎn)矩控制與弱磁控制切換流程圖；
[0035] 圖中標(biāo)記示意為：1-永磁無刷電機(jī);2-功率逆變器;3-電機(jī)控制器;4-位置傳感器； 5-Ξ相電流傳感器;6-3/2變換模塊;7-轉(zhuǎn)矩估算模塊;8-電流處理模塊;9-轉(zhuǎn)矩-電流指令 轉(zhuǎn)換模塊;10-電流環(huán)比例積分控制器;11-PWM調(diào)制模塊;12-轉(zhuǎn)矩環(huán)比例積分控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
[0037] 實(shí)施例1
[0038] 本實(shí)施例提供了一種矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，其基于永磁無刷電機(jī)控制裝 置，所述永磁無刷電機(jī)控制裝置包括永磁無刷電機(jī)1、功率逆變器2、電機(jī)控制器3、電機(jī)轉(zhuǎn)子 位置傳感器4和Ξ相電流傳感器5。
[0039] 所述功率逆變器用于產(chǎn)生Ξ相交流電；所述功率逆變器由M0S管或IGBT等功率元 件構(gòu)成特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(Ξ相全橋逆變器)W實(shí)現(xiàn)電流從直流到交流的變換。
[0040] 所述Ξ相電流傳感器用于檢測(cè)永磁無刷電機(jī)的Ξ相電流;其一般為霍爾電流傳感 器。
[0041 ]所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)際位置；由高精度位置傳感器如旋 轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器等傳感器構(gòu)成，在本實(shí)施例中使用旋轉(zhuǎn)變壓器作為電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳 感器。
[0042] 所述電機(jī)控制器用于控制功率逆變器;本實(shí)施例中，所述電機(jī)控制器通過轉(zhuǎn)子位 置傳感器獲取永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子位置（電角度），通過Ξ相電流傳感器獲取永磁無刷電機(jī)Ξ 相電流，同時(shí)控制功率逆變器進(jìn)行直流交流變換，驅(qū)動(dòng)永磁無刷電機(jī)輸出指定的轉(zhuǎn)矩。
[0043] 所述矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法包括：
[0044] 當(dāng)電機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，采用恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法;所述恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制 方法包括：
[0045] S110、通過Ξ相電流傳感器獲取電機(jī)Ξ相電流Ia，Ib和I。；
[0046] S120、通過永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置Θ ;
[0047] S130、根據(jù)電機(jī)；相電流Ia，Ib和Ic，得到S相電流幅值Ix;參見附圖2己相電流處 理模塊8用于將Ξ相電流轉(zhuǎn)換為電流幅值Ιχ，Ξ相電流的轉(zhuǎn)換過程如圖3所示，因永磁無刷 電機(jī)Ξ相電流任意時(shí)刻均一相為正、一相為負(fù)和一相為零，因此，可W將Ξ相電流的每相的 幅值取絕對(duì)值后相加并除W二，得到Ξ相電流的電流幅值Ιχ。
[0048] S140、根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令Te*得到電流指令及最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的超前導(dǎo)通換 相角Δ Θμτρα,Κ實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制；參見圖2,轉(zhuǎn)矩-電流指令轉(zhuǎn)換模塊9獲取轉(zhuǎn)矩指 令ΤΛ并將轉(zhuǎn)矩指令Te作專換為對(duì)應(yīng)的電流指令1/及超前導(dǎo)通換相角Δ Θμτρα。電流指令1/與 超前導(dǎo)通換相角A Θμτρα可W通過圖4所示的查表單元獲得，根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令Te^通過查表單元 LUT1及LUT2得到對(duì)應(yīng)的電流指令1/及超前導(dǎo)通換相角Δ Θμτρα。該查表單元可通過實(shí)際的電 機(jī)數(shù)據(jù)標(biāo)定得到，W實(shí)現(xiàn)永磁無刷電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩電流比控制。
[0049] S150、對(duì)電流指令與各相電流幅值進(jìn)行對(duì)比，利用比例積分控制器控制電機(jī)輸出 相應(yīng)轉(zhuǎn)矩，其中比例積分控制器的輸出量為控制功率逆變器的PWM占空比；即，參照附圖2， 所述比例積分控制器對(duì)比電流指令1/與實(shí)際檢測(cè)的電流幅值Ιχ，通過該比例積分控制器的 輸出來控制功率逆變器，使功率逆變器輸出不同占空比Ppwm到Ρ歷調(diào)制模塊，W控制永磁無 刷電機(jī)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
[0050] S160、將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的超前導(dǎo)通換相角Δ Θμτρα疊加，得 到新的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置并輸入至PWM調(diào)制模塊11;
[0051 ] S170、pmi調(diào)制模塊根據(jù)新的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置確定功率逆變器的調(diào)制方式，輸出 相應(yīng)占空比的PWM調(diào)制波形;參考圖5,其示出了永磁無刷電機(jī)PWM調(diào)制方式，將轉(zhuǎn)子電角度 一個(gè)周期分為6個(gè)扇區(qū)，在不同的扇區(qū)對(duì)6個(gè)功率器件中的兩個(gè)進(jìn)行PWM調(diào)制，其他的功率器 件不進(jìn)行調(diào)制。當(dāng)超前導(dǎo)通換相角為0°時(shí)，永磁無刷電機(jī)處于正常導(dǎo)通模式。而當(dāng)超前導(dǎo)通 換相角大于0°時(shí)，輸入PWM調(diào)制模塊的角度提前，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子處于某一扇區(qū)時(shí)會(huì)提前開啟下 一扇區(qū)的調(diào)制模式。如圖6a永磁無刷電機(jī)超前導(dǎo)通調(diào)制示意圖所示，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子處于第一 扇區(qū)時(shí)，正常調(diào)制模式下VTiVT2兩個(gè)功率元件進(jìn)行調(diào)制導(dǎo)通，電流矢量isi與q軸重合，當(dāng)處 于超前導(dǎo)通調(diào)制模式時(shí)，會(huì)提前進(jìn)入第二扇區(qū)的調(diào)制模式，對(duì)VT2VT3兩個(gè)功率元件進(jìn)行調(diào)制 導(dǎo)通，電流矢量is2方向如圖6b所示。如圖6b所示，隨著超前導(dǎo)通換相角的增加，兩個(gè)電流矢 量的合矢量is由q軸正方向逐漸向d軸負(fù)方向移動(dòng)。通過調(diào)節(jié)超前導(dǎo)通調(diào)換相角可W控制電 流矢量is的方向，實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩區(qū)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制，W及恒功率區(qū)弱磁控制。
[0052] 目P，在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域，使用電流閉環(huán)控制模式，永磁無刷電機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域的電磁轉(zhuǎn) 矩輸出與Ξ相電流幅值和功率逆變器調(diào)制超前導(dǎo)通換相角有關(guān)，可W通過控制Ξ相電流幅 值和超前導(dǎo)通換相角來控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出，并實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制。
[0053] 隨著永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，反電勢(shì)逐漸升高，PWM占空比逐漸接近100%，當(dāng)PWM 占空比達(dá)到設(shè)定好的闊值時(shí)電機(jī)進(jìn)入恒功率弱磁控制。
[0054] 此時(shí)PWM輸出占空比鎖定為100%，通過調(diào)節(jié)永磁無刷電機(jī)功率逆變器的弱磁控制 超前導(dǎo)通換相角A 0FW控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的輸出，開啟恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制。而當(dāng)弱磁控 制超前導(dǎo)通換相角A Θ?逐漸減小，達(dá)到設(shè)定好的闊值時(shí)，解除nm占空比的鎖定，恢復(fù)恒轉(zhuǎn) 矩區(qū)電流閉環(huán)控制。
[0055] 所述恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法包括：
[0化6] S210、通過Ξ相電流傳感器獲取電機(jī)Ξ相電流Ia，Ib和Ic;
[0057] S220、通過永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置Θ ;
[005引 S230、通過3/2變換模塊獲取永磁無刷電機(jī)dq軸電流Id和Iq，并通過永磁無刷電機(jī) 轉(zhuǎn)矩估算模塊獲取電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te_est;參考圖2,電流3/2變換模塊6的功能為將Ξ相電流由 靜止坐標(biāo)系變換到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，坐標(biāo)變換方程為：
[0化9]
[0060] 參考圖2和圖7,轉(zhuǎn)矩估算模塊7獲取dq軸電流Id和Iq，并根據(jù)標(biāo)定好的轉(zhuǎn)矩估算查 表數(shù)據(jù)得到永磁無刷電機(jī)此時(shí)的轉(zhuǎn)矩輸出值Te_est，在另一種實(shí)施例中也可W將dq軸電流轉(zhuǎn) 換為電流矢量is與電流相角ise的形式，并通過標(biāo)定好的轉(zhuǎn)矩估算查表數(shù)據(jù)得到電機(jī)此時(shí)的 轉(zhuǎn)矩輸出值Te_est。
[0061] S240、對(duì)比估算的電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te_est，通過轉(zhuǎn)矩比例積分控制器12輸出弱磁 超前導(dǎo)通換相角Δ 0FW;
[0062] S250、將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與最大轉(zhuǎn)矩電流比控制超前導(dǎo)通換相角Δ Θμτρα、弱磁超前 角Δ 0FW疊加，得到新的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置Θ%
[0063] S260、PWM調(diào)制模塊根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置確定功率逆變器的調(diào)制方式，輸出相應(yīng) 占空比的PWM調(diào)制波形。
[0064] 當(dāng)電機(jī)進(jìn)入恒功率弱磁區(qū)時(shí)，開啟扭矩閉環(huán)控制模式。此時(shí)通過超前導(dǎo)通換相方 法提升永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出能力。
[0065] 恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法與恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法之間的切換如圖8 所示，當(dāng)電流環(huán)比例積分控制器輸出的PWM占空比達(dá)到98%時(shí)，鎖定電流環(huán)比例積分控制器 輸出的PWM占空比為100%，采用恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控 審IJ。此時(shí)通過轉(zhuǎn)矩閉環(huán)比例積分控制器調(diào)節(jié)功率逆變器的超前導(dǎo)通換相角來控制電機(jī)的轉(zhuǎn) 矩輸出，隨著超前導(dǎo)通換相角的增加，恒功率區(qū)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩輸出逐漸增加。當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令 逐漸下降，超前導(dǎo)通換相角逐漸減小，當(dāng)轉(zhuǎn)矩環(huán)比例積分控制器輸出的弱磁控制超前導(dǎo)通 換相角A 0FW低于-5°時(shí)，解除電流環(huán)比例積分控制器輸出的PWM占空比為100%的鎖定，電機(jī) 恢復(fù)到恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法。
[0066] 在恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法中，根據(jù)轉(zhuǎn)矩估算模塊7輸出的轉(zhuǎn)矩估算值，對(duì) 比轉(zhuǎn)矩指令Te^并將轉(zhuǎn)矩指令值與轉(zhuǎn)矩估算值的誤差輸入轉(zhuǎn)矩比例積分控制器12,所述轉(zhuǎn) 矩比例積分控制器12所輸出的結(jié)果為弱磁控制超前導(dǎo)通換相角Δ Θ?，將弱磁控制超前導(dǎo)通 換相角Δ 0FW與電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與最大轉(zhuǎn)矩電流比控制超前導(dǎo)通角A Θμτρα疊加輸入到PWM調(diào)制 模塊。PWM調(diào)制模塊獲取新的電機(jī)轉(zhuǎn)子電角度并確定功率逆變器的調(diào)制方式，控制電機(jī) 在恒功率弱磁區(qū)域輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
[0067] W上實(shí)施例的先后順序僅為便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0068] 最后應(yīng)說明的是：W上實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管 參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可 W對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換； 而運(yùn)些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和 范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，其特征在于， 電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，采用恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控制，其中，當(dāng)電流 環(huán)比例積分控制器輸出的PWM占空比達(dá)到設(shè)定好的閾值時(shí)，采用恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控 制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控制； 在恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩環(huán)比例積分控制器輸出的弱磁控制超前 導(dǎo)通換相角A 0FW低于設(shè)定好的閾值時(shí)，采用恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn) 行控制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，其特征在于，所述恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電 流閉環(huán)控制方法包括： S110、獲取電機(jī)三相電流Ia，Ib和Ic; S120、獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置Θ; S130、根據(jù)電機(jī)三相電流Ia，Ib和I。，得到三相電流幅值Ix; S140、根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令T，得到電流指令1/以及最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的超前導(dǎo)通換相角Δ ΘΜΤΡΑ，以實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制； S150、對(duì)電流指令與各相電流幅值進(jìn)行對(duì)比，利用比例積分控制器控制電機(jī)輸出相應(yīng) 轉(zhuǎn)矩，其中比例積分控制器的輸出量為控制功率逆變器的PWM占空比； S160、將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的超前導(dǎo)通換相角△ ΘΜΤΡΑ疊加，得到新的 電機(jī)轉(zhuǎn)子位置θ'并輸入至PWM調(diào)制模塊； S170、PWM調(diào)制模塊根據(jù)新的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置θ'確定功率逆變器的調(diào)制方式，輸出相應(yīng)占 空比的PWM調(diào)制波形。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，其特征在于，恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn) 矩閉環(huán)控制方法包括： S210、獲取電機(jī)三相電流Ia，Ib和Ic; S220、獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置Θ; S230、通過3/2變換模塊獲取永磁無刷電機(jī)dq軸電流Id和Iq，并通過永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)矩 估算模塊獲取電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te_est; S240、對(duì)比T/與估算的電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te_est，通過轉(zhuǎn)矩比例積分控制器輸出弱磁超前導(dǎo) 通換相角A0FW; S250、將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與最大轉(zhuǎn)矩電流比控制超前導(dǎo)通換相角△ ΘΜΤΡΑ、弱磁超前角Δ 疊加，得到新的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置Θ% S260、PWM調(diào)制模塊根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置θ'確定功率逆變器的調(diào)制方式，輸出相應(yīng)占空比 的PWM調(diào)制波形。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，其特征在于，當(dāng)電流環(huán)比例積 分控制器輸出的Ρ麗占空比達(dá)到98 %時(shí)，鎖定電流環(huán)比例積分控制器輸出的PWM占空比為 100%，采用恒功率弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法對(duì)永磁無刷電機(jī)進(jìn)行控制。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的矢量型永磁無刷電機(jī)控制方法，其特征在于，當(dāng)轉(zhuǎn)矩環(huán)比例積 分控制器輸出的弱磁控制超前導(dǎo)通換相角A 0FW低于-5°時(shí)，解除電流環(huán)比例積分控制器輸 出的PWM占空比為100 %的鎖定，電機(jī)恢復(fù)到恒轉(zhuǎn)矩區(qū)電流閉環(huán)控制方法。
【文檔編號(hào)】H02P6/16GK106059431SQ201610532680
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月7日
【發(fā)明人】李巖, 常城, 趙慧超
【申請(qǐng)人】中國(guó)第汽車股份有限公司, 中國(guó)第一汽車股份有限公司