一种电机控制方法及装置与流程

文档序号:11084909阅读:589来源:国知局
一种电机控制方法及装置与制造工艺

本发明涉及电机技术领域,特别是指一种电机控制方法及装置。



背景技术:

面对日趋严峻的能源与环境问题,节能与新能源汽车正成为当前各国研究的热点,世界主要国家的政府都投入了大量人力物力进行相关的研发工作,大力发展节能与新能源汽车对于实现全球可持续发展、保护人类赖以生存的地球环境具有重要意义。在我国,节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视,并将其定为战略性新兴产业之一。发展节能与新能源汽车,尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车,不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义,同时也是我国汽车领域今后发展的趋势。

纯电动汽车通过电机驱动车轮来实现车辆行驶,电机驱动及控制作为纯电动汽车的核心对整车性能影响重大,为此成为国内外各大纯电动汽车厂商研究的重点。随着永磁材料、电力电子技术、控制理论、电机制造以及信号处理硬件的发展,永磁同步电机(PMSM)得到了普遍应用,永磁同步电动机由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点,目前成为纯电动汽车驱动系统的主流。永磁同步电机的励磁磁动势是由永磁体产生的,无法像他励直流电机一样进行调节,因此当电机端电压随转速升高到逆变器能够输出的最大电压之后,电机电枢绕组电流不能再增大,此时如要继续提高转速只有靠调节交、直轴电流来实现,通过增加电机直轴去磁电流和减小交轴电流分量来削弱气隙合成磁场,从而维持电压平衡关系,获得弱磁效果。目前国内外的纯电动汽车中,大多数均由电机连接单级减速器直接驱动车轮行驶,中间无档位变换装置,这也为高车速状态下永磁同步电机的弱磁控制提出了更高的要求,即通过合理的弱磁控制使驱动电机在高转速条件下维持恒功率调速。由此可见,永磁同步电机弱磁控制已经成为当前电机研究的一个重要课题。

弱磁控制是永磁同步电机以宽速度范围运行的重要控制策略之一,常见的弱磁控制方法有查表法、梯度下降法、公式法、负id(直轴电流)补偿法等,其中查表法依赖大量实验数据,实现复杂;梯度下降法计算量很大,在对实时性要求非常高的纯电动汽车电机控制中会极大地增加运算负荷,同时电机参数的摄动也会影响控制效果;公式法依赖于电机模型,在实际工程中很少应用;负id补偿法具有较好的鲁棒性,对电机参数的摄动不敏感,同时算法简单可靠,因此被广泛应用于纯电动汽车永磁同步电机的控制中,但该方法在进入到深度弱磁状态后容易造成电流振荡,进而影响行车安全。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种电机控制方法及装置,解决现有技术中永磁同步电机深度弱磁控制中存在电流振荡,影响行车安全的问题。

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种电机控制方法,包括:

获取电机的当前转速、直轴实际电流和交轴实际电流;

根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流;

根据所述直轴实际电流、交轴实际电流、直轴限制电流和交轴限制电流,进行电机的弱磁控制。

可选的,所述根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流的步骤包括:

根据所述当前转速查询得到对应的初步直轴电流和初步交轴电流;

判断所述初步直轴电流是否满足直轴梯度限制条件,且所述初步交轴电流是否满足交轴梯度限制条件;

若是,则将所述初步直轴电流作为直轴限制电流,将所述初步交轴电流作为交轴限制电流;

若否,则根据直轴实际电流和第一预设值得到直轴限制电流,根据交轴实际电流得到交轴限制电流。

可选的,在所述根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流之前,所述电机控制方法还包括:

根据电机的转速得到对应的直轴电流理想值、交轴电流理想值、直轴电流实验值和交轴电流实验值;

根据所述直轴电流理想值和直轴电流实验值得到对应的初步直轴电流;

根据所述交轴电流理想值和交轴电流实验值得到对应的初步交轴电流;

存储所述电机的转速与初步直轴电流和初步交轴电流之间的映射关系。

可选的,所述根据所述直轴实际电流、交轴实际电流、直轴限制电流和交轴限制电流,进行电机的弱磁控制的步骤包括:

根据所述直轴实际电流和直轴限制电流得到对应的直轴电压;

根据所述交轴实际电流和交轴限制电流得到对应的交轴电压;

根据所述直轴电压、交轴电压、电压矢量最大有效值和电压矢量最大有效值的余量,得到直轴弱磁控制电流,对电机进行弱磁控制。

可选的,所述根据所述直轴电压、交轴电压、电压矢量最大有效值和电压矢量最大有效值的余量,得到直轴弱磁控制电流的步骤采用如下计算公式:

其中,Δid表示直轴弱磁控制电流,KP表示比例积分调节中的比例系数,KI表示比例积分调节中的积分系数,Δe表示调节电压误差,Umax表示电压矢量最大有效值,ΔU表示电压矢量最大有效值的余量,Ud表示直轴电压,Uq表示交轴电压。

本发明还提供了一种电机控制装置,包括:

获取模块,用于获取电机的当前转速、直轴实际电流和交轴实际电流;

第一处理模块,用于根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流;

控制模块,用于根据所述直轴实际电流、交轴实际电流、直轴限制电流和交轴限制电流,进行电机的弱磁控制。

可选的,所述第一处理模块包括:

查询子模块,用于根据所述当前转速查询得到对应的初步直轴电流和初步交轴电流;

判断子模块,用于判断所述初步直轴电流是否满足直轴梯度限制条件,且所述初步交轴电流是否满足交轴梯度限制条件;

第一处理子模块,用于若是,则将所述初步直轴电流作为直轴限制电流,将所述初步交轴电流作为交轴限制电流;

第二处理子模块,用于若否,则根据直轴实际电流和第一预设值得到直轴限制电流,根据交轴实际电流得到交轴限制电流。

可选的,所述电机控制装置还包括:

第二处理模块,用于在所述根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流之前,根据电机的转速得到对应的直轴电流理想值、交轴电流理想值、直轴电流实验值和交轴电流实验值;

第三处理模块,用于根据所述直轴电流理想值和直轴电流实验值得到对应的初步直轴电流;

第四处理模块,用于根据所述交轴电流理想值和交轴电流实验值得到对应的初步交轴电流;

存储模块,用于存储所述电机的转速与初步直轴电流和初步交轴电流之间的映射关系。

可选的,所述控制模块包括:

第三处理子模块,用于根据所述直轴实际电流和直轴限制电流得到对应的直轴电压;

第四处理子模块,用于根据所述交轴实际电流和交轴限制电流得到对应的交轴电压;

第五处理子模块,用于根据所述直轴电压、交轴电压、电压矢量最大有效值和电压矢量最大有效值的余量,得到直轴弱磁控制电流,对电机进行弱磁控制。

可选的,所述第五处理子模块采用如下计算公式:

其中,Δid表示直轴弱磁控制电流,KP表示比例积分调节中的比例系数,KI表示比例积分调节中的积分系数,Δe表示调节电压误差,Umax表示电压矢量最大有效值,ΔU表示电压矢量最大有效值的余量,Ud表示直轴电压,Uq表示交轴电压。

本发明的上述技术方案的有益效果如下:

上述方案中,所述电机控制方法通过根据电机的转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流,进而对电机进行弱磁控制,能够使电机工作点在深度弱磁控制中尽量沿最大转矩电压比轨迹运动,削弱电机深度弱磁控制中的电流振荡,改善控制效果,保证行车安全。

附图说明

图1为本发明实施例一的电机控制方法流程示意图;

图2为本发明实施例一的电机弱磁控制轨迹示意图;

图3为本发明实施例一的电机弱磁控制框架示意图;

图4为本发明实施例一的直轴限制电流和交轴限制电流动态限制示意图;

图5为本发明实施例二的电机控制装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的技术中永磁同步电机深度弱磁控制中存在电流振荡,影响行车安全的问题,提供了多种解决方案,具体如下:

实施例一

如图1所示,本发明实施例一提供一种电机控制方法,包括:

步骤11:获取电机的当前转速、直轴实际电流和交轴实际电流;

步骤12:根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流;

步骤13:根据所述直轴实际电流、交轴实际电流、直轴限制电流和交轴限制电流,进行电机的弱磁控制。

本发明实施例一提供的所述电机控制方法通过根据电机的转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流,进而对电机进行弱磁控制,能够使电机工作点在深度弱磁控制中尽量沿最大转矩电压比轨迹运动,削弱电机深度弱磁控制中的电流振荡,改善控制效果,保证行车安全。

为了实现弱磁控制的平滑过渡,并且进一步削弱电流振荡,本实施例中,所述根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流的步骤包括:根据所述当前转速查询得到对应的初步直轴电流和初步交轴电流;判断所述初步直轴电流是否满足直轴梯度限制条件,且所述初步交轴电流是否满足交轴梯度限制条件;

若是,则将所述初步直轴电流作为直轴限制电流,将所述初步交轴电流作为交轴限制电流;若否,则根据直轴实际电流和第一预设值得到直轴限制电流,根据交轴实际电流得到交轴限制电流。

为了满足电机的实时需求,本实施例中,在所述根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流之前,所述电机控制方法还包括:根据电机的转速得到对应的直轴电流理想值、交轴电流理想值、直轴电流实验值和交轴电流实验值;根据所述直轴电流理想值和直轴电流实验值得到对应的初步直轴电流;根据所述交轴电流理想值和交轴电流实验值得到对应的初步交轴电流;存储所述电机的转速与初步直轴电流和初步交轴电流之间的映射关系。

为了保证在深度弱磁控制中不会由于比例积分PI控制超调而引起过流问题,提高系统的稳定性,本实施例中,所述根据所述直轴实际电流、交轴实际电流、直轴限制电流和交轴限制电流,进行电机的弱磁控制的步骤包括:根据所述直轴实际电流和直轴限制电流得到对应的直轴电压;根据所述交轴实际电流和交轴限制电流得到对应的交轴电压;根据所述直轴电压、交轴电压、电压矢量最大有效值和电压矢量最大有效值的余量,得到直轴弱磁控制电流,对电机进行弱磁控制。

具体的,所述根据所述直轴电压、交轴电压、电压矢量最大有效值和电压矢量最大有效值的余量,得到直轴弱磁控制电流的步骤采用如下计算公式:

其中,Δid表示直轴弱磁控制电流,KP表示比例积分调节中的比例系数,KI表示比例积分调节中的积分系数,Δe表示调节电压误差,Umax表示电压矢量最大有效值,ΔU表示电压矢量最大有效值的余量,Ud表示直轴电压,Uq表示交轴电压。

下面对本发明实施例提供的电机控制方法进行进一步说明,以永磁同步电机为例。

如图2所示,本实施例中的永磁同步电机控制在D(直轴)、Q(交轴)坐标系,稳态下的电压方程为:

其中ud与uq分别表示D、Q轴电压;id与iq分别表示D、Q轴电流;Ld与Lq分别表示D、Q轴电感;ω表示电机转速(角速度);Rs表示电枢绕组电阻;ψs表示永磁体磁链。

转矩方程为:

其中Te表示电机扭矩,np为极对数,其他参数含义同上。

电机在实际工作过程中受逆变器输出电流和电机本身额定电流的限制,稳定运行时,电流矢量幅值为

其中is为电流矢量(相电流有效值),其最大值不超过ismax(电流矢量最大值),即电机工作受图2中的电流极限圆M限制,其他参数含义同上。

另外永磁同步电机稳定运行时,还受逆变器输出电压的限制:

其中UDC为逆变器直流侧电压(直流母线电压值),其他参数含义同上。

令电压矢量有效值的最大值当电流调节器饱和后,电机相电压等于时,转速ω对应D、Q坐标系下的一个圆心为的椭圆,将该椭圆称为电压极限椭圆N,对某一给定转速,电动机稳定运行时,定子电流不能超过该转速下的椭圆轨迹,最多只能落在椭圆上。随着转速ω的增大(ω1>ω2),电压极限椭圆会缩小,形成一组椭圆曲线。

图2中,T1与T2为等扭矩曲线,在永磁同步电机工作过程中,随着转速的增加,电机工作点运行轨迹由O开始,首先沿O-A轨迹(最大转矩电流比控制,MTPA)运动,在此期间电机能够输出最大扭矩;当达到A点后若转速再升高,受制于电流极限椭圆的限制,运动轨迹将沿电流极限圆运动,即A-B轨迹,此时进入弱磁控制;运动到B点后,若转速再升高电机工作点还将会受到电压极限椭圆的限制,此时电机进入到深度弱磁控制,电机工作点将沿B-C轨迹(最大转矩电压比,MTPV)运动,其中B-C段称为深度弱磁状态。

但是,那是理想状态下的永磁同步电机工作点轨迹(O-A-B-C),其中O-A阶段电机转速未超过基速,此时采用MTPA控制,A-B阶段对应着转速超过基速,此时进入到弱磁控制,B-C阶段对应着电机转速进一步上升,进入到深度弱磁状态,此时电机沿MTPV轨迹移动。目前(传统负id补偿法)能够保证在A-B弱磁阶段电机工作点轨迹沿电流极限圆运动,但经过B点后工作点不是沿B-C轨迹而是沿B-D轨迹继续运动。

可以计算D点处的斜率KD来验证,(d表示微分运算)。当进入到深度弱磁控制后,随着电机转速的不断升高,采用传统负id补偿法,电机工作点将会运行到D点附近,此时斜率KD将会非常大,即id的微小变化将导致iq电流环很大的增益变化,这种变化会导致系统的不稳定,可表现为电流和转矩振荡,同时使电流环调节器饱和,以上问题限制了电机性能的提升。

本实施例中,永磁同步电机弱磁控制框架如图3所示,其中idm表示由最大转矩电流比控制得到的D轴电流,idm*表示经过动态限制的D轴电流,idc表示梯度限制后的D轴电流命令,iqm表示电流极限圆限制后得到的Q轴电流,iqm*表示经过动态限制的Q轴电流,iqc表示梯度限制后的Q轴电流命令,idf表示反馈的实际D轴电流,iqf表示反馈的实际Q轴电流,Ud表示D轴电压,Uq表示Q轴电压,Umax表示电压矢量有效值的最大值/最大允许电压(也就是上述us),ΔU表示电压矢量最大有效值的余量/电压余量,ω表示电机转速。

如图3所示,本实施例中采用电压调节环,根据Umax和反馈的D、Q轴电压命令的差值,通过比例积分PI调节自动调整励磁水平,得到D轴弱磁控制电流Δid。采用该方法进行弱磁控制可以不依赖于电机参数,弱磁的建立和励磁水平通过电压环进行调整,并且能够平滑实现O-A阶段与A-B阶段的过渡,即MTPA到弱磁阶段的过渡。

本方案在保证了MTPA向弱磁控制的平滑过渡,以及一般弱磁到深度弱磁间的平滑过渡的同时,还将电机工作点控制在了MTPV轨迹中;削弱了深度弱磁时的电流和扭矩的振荡,改善了控制效果。

具体的,图3中虚线框内的部分专门用于弱磁控制。虚线框1内部为负id补偿参数计算,用于计算补偿参数Δid,其具体计算方法如下:

式(5)中Δe表示调节电压误差,KP表示比例系数KI表示积分系数,Δe的表达式如下:

根据式(5)、(6)可以看出,本方案中引入了电压矢量最大有效值的余量/电压余量ΔU,该电压余量能够保证在深度弱磁控制中不会由于PI控制超调而引起过流问题,提高了系统的稳定性。另外本发明中,根据调节电压误差Δe的大小来决定补偿参数Δid的取值,若Δe≥0则认为无弱磁需求,不对通过MTPA计算得到的D轴电流进行补偿,若Δe<0则认为已经存在弱磁需求,此时通过PI计算补偿参数并对D轴电流进行补偿。

考虑到PI调节过程中若Δe<0条件一直满足,则Δid值将会持续增大,进而导致负向的D轴电流过大从而不满足弱磁控制需求,因此需要对其进行限制,传统负id补偿法中一般将该限制值固定,即限制补偿后的D轴电流不小于该值,同时传统方法未对Q轴电流进行有效限制,采用这种方法进行弱磁控制由于不能够控制电机工作点沿MTPV曲线运动,因此阻碍了控制性能的提高。

与传统负id补偿法弱磁控制不同,随着电机转速不断升高,电机工作点到达B点即深度弱磁拐点后,本方案通过对D轴电流与Q轴电流进行动态限制,迫使电机工作点沿图2中的B-C轨迹运动(MTPV轨迹),另外通过对限制后的D轴电流与Q轴电流进行梯度限制,来实现电机向深度弱磁的平滑过渡。与传统负id补偿法弱磁控制相比,本发明实施例提供的方法中对D、Q轴电流限制是动态的,即根据电机的工作状态进行限制,因此能够使电机工作点在深度弱磁控制中尽可能的沿MTPV轨迹运动,另外本发明考虑了平滑过渡问题,以上改进均为控制性能的提高奠定了基础。

下面对本发明中D轴电流与Q轴电流的动态限制,以及后续的平滑过渡(梯度限制),分别进行说明(虚线框2部分)。

(1)D、Q轴电流动态限制

最大转矩电压比轨迹方程如下:

参数含义同上。

对于插入式永磁同步电机,进入到深度弱磁后工作点沿MTPV轨迹运动,因此D轴的最大负向电流不应超过B点处的D轴电流,其中B点处的D轴电流idB,可以按照以下公式计算得到。

式(8)中电机相电流基波有效值Ilim为电机最大相电流基波有效值。根据式(4)、(7)能够得到在转速不断增加条件下电机在深度弱磁时的D轴电流变化轨迹,但以上三个公式对电机参数具有高度的依赖性,参数的准确性对于不同转速条件下D轴电流的计算结果影响很大。一般来说在深度弱磁控制中,会有磁路饱和问题,这将对D、Q轴电感产生影响,其中Q轴电感随Q轴电流的增加变化更大,且呈非线性关系,因此单纯的采用以上公式计算不同转速条件下的MTPV轨迹会有较大误差(采用以上公式计算得到的是理想的MTPV轨迹)。

而本实施例中,首先采用公式(4)、(7)计算得到深度弱磁时的MTPV轨迹数据(电机参数按照定值计算),并定义该轨迹为理想轨迹,在此基础上进行台架试验,以理想MTPV轨迹为基础,对其进行修正,最终得到电机深度弱磁控制中的MTPV修正轨迹,在此基础上,根据电压极限椭圆与该修正轨迹的交点,便能够得到不同电机转速条件下与D、Q轴电流的映射关系。

将以上映射关系以表格的方式存储,在实际控制中,当电机进入到深度弱磁转速区间,利用当前转速通过查表方法得到一组对应的D、Q轴电流,并根据该电流进行限制,即图3中的idm*不超过通过查询得到的D轴电流,另外iqm*等于查询得到的Q轴电流。通过以上方法能够将永磁同步电机深度弱磁时的工作点尽量限制在MTPV轨迹上,从而改善了控制效果,并且采用该方法不容易造成深度弱磁控制中电流调节器的饱和。

其中D、Q轴电流的动态限制具体如图4所示。

(2)D、Q轴电流平滑过渡

为保证一般弱磁向深度弱磁的平滑过渡,以及深度弱磁控制中D、Q轴电流的平滑变化,本实施例中加入梯度限制环节,限制方法见式(9)、(10)。

式(9)为D轴电流平滑过渡算法,其中Kdm为D轴电流梯度系数,该系数大于0,idc(n)表示本控制周期的D轴命令电流,idc(n-1)表示上一控制周期的D轴命令电流,表示本控制周期内经过动态限制得到的D轴电流,表示上一控制周期内经过动态限制得到的D轴电流。根据式(9)可以得到,若本控制周期与上一控制周期的变化不超过|Kdm|则本控制周期的D轴命令电流idc(n)等于若以上条件未得到满足,则将idc(n)的输出值限制在上一周期D轴命令电流值±Kdm的范围内,通过限制变化梯度的方式来保证深度弱磁的平滑过渡。

比如,|Kdm|等于2,上一周期idc(n)的输出值为5,这次查询得到的idc(n)的输出值为6,由于6在5±2的范围内,所以,本周期idc(n)的输出值为6;若此次查询得到的idc(n)的输出值为9,由于9不在5±2的范围内,所以,本周期idc(n)的输出值取5±2范围内最靠近9的值5+2,得到本周期idc(n)的输出值为7。

式(10)中Kqm为Q轴电流梯度系数,该系数大于0,iqc(n)表示本控制周期的Q轴命令电流,iqc(n-1)表示上一控制周期的Q轴命令电流,表示本控制周期内经过动态限制得到的Q轴电流,表示上一控制周期内经过动态限制得到的Q轴电流,具体限制机理同上。

综上所述,本实施例针对纯电动汽车弱磁控制中存在的问题,提供了一种科适用于装备永磁同步电机纯电动汽车的弱磁控制方法,该方法基于负id补偿理论,并在此基础上进行了改良。在电机伴随着转速的升高进入到深度弱磁状态后,即D、Q轴电流(直轴、交轴电流)轨迹脱离电流极限圆并收缩到圆的内部,根据反馈的D、Q轴电压通过PI调节对D轴电流进行补偿,自动调节励磁水平;在此基础上根据电机的工作状态同步的对D、Q轴电流进行限制,使D、Q轴电流(电机工作点)在深度弱磁控制中尽量沿最大转矩电压比轨迹运动,另外本发明中引入了电压余量ΔU,该电压余量能够保证在深度弱磁控制中不会由于PI控制超调而引起过流问题,提高了系统的稳定性。

本实施例在深度弱磁控制中,计算D、Q轴电流限制值时考虑到磁路饱和对电机参数的影响,结合理论公式与电机台架试验,得到电机转速与D、Q轴电流的映射关系,并将其以表格的方式存储,在实际深度弱磁控制中,通过电机转速便可直接查询得到对应的最大负向D轴电流与Q轴电流的限值,由于该表格为事先确定完成,因此保证了电机控制的实时性需求。

本实施例考虑了深度弱磁切换点的过渡以及深度弱磁控制中D、Q轴电流的变化问题,通过引入梯度限制器来实现D、Q轴弱磁电流的平滑过渡。本发明提供的控制方法通过限制深度弱磁控制过程中的D、Q轴电流削弱了纯电动汽车永磁同步电机深度弱磁控制中的电流振荡,改善了控制效果,同时解决了一般弱磁向深度弱磁的平滑过渡问题(实现了进入深度弱磁过程的平稳过渡),这对于改善弱磁控制效果具有积极意义,具有广泛的推广价值。

实施例二

如图5所示,本发明实施例二提供一种电机控制装置,包括:

获取模块51,用于获取电机的当前转速、直轴实际电流和交轴实际电流;

第一处理模块52,用于根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流;

控制模块53,用于根据所述直轴实际电流、交轴实际电流、直轴限制电流和交轴限制电流,进行电机的弱磁控制。

本发明实施例二提供的所述电机控制装置通过根据电机的转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流,进而对电机进行弱磁控制,能够使电机工作点在深度弱磁控制中尽量沿最大转矩电压比轨迹运动,削弱电机深度弱磁控制中的电流振荡,改善控制效果,保证行车安全。

为了实现弱磁控制的平滑过渡,并且进一步削弱电流振荡,本实施例中,所述第一处理模块包括:查询子模块,用于根据所述当前转速查询得到对应的初步直轴电流和初步交轴电流;判断子模块,用于判断所述初步直轴电流是否满足直轴梯度限制条件,且所述初步交轴电流是否满足交轴梯度限制条件;

第一处理子模块,用于若是,则将所述初步直轴电流作为直轴限制电流,将所述初步交轴电流作为交轴限制电流;第二处理子模块,用于若否,则根据直轴实际电流和第一预设值得到直轴限制电流,根据交轴实际电流得到交轴限制电流。

为了满足电机的实时需求,本实施例中,所述电机控制装置还包括:第二处理模块,用于在所述根据所述当前转速得到对应的直轴限制电流和交轴限制电流之前,根据电机的转速得到对应的直轴电流理想值、交轴电流理想值、直轴电流实验值和交轴电流实验值;第三处理模块,用于根据所述直轴电流理想值和直轴电流实验值得到对应的初步直轴电流;

第四处理模块,用于根据所述交轴电流理想值和交轴电流实验值得到对应的初步交轴电流;存储模块,用于存储所述电机的转速与初步直轴电流和初步交轴电流之间的映射关系。

为了保证在深度弱磁控制中不会由于比例积分PI控制超调而引起过流问题,提高系统的稳定性,本实施例中,所述控制模块包括:第三处理子模块,用于根据所述直轴实际电流和直轴限制电流得到对应的直轴电压;第四处理子模块,用于根据所述交轴实际电流和交轴限制电流得到对应的交轴电压;第五处理子模块,用于根据所述直轴电压、交轴电压、电压矢量最大有效值和电压矢量最大有效值的余量,得到直轴弱磁控制电流,对电机进行弱磁控制。

具体的,所述第五处理子模块采用如下计算公式:

其中,Δid表示直轴弱磁控制电流,KP表示比例积分调节中的比例系数,KI表示比例积分调节中的积分系数,Δe表示调节电压误差,Umax表示电压矢量最大有效值,ΔU表示电压矢量最大有效值的余量,Ud表示直轴电压,Uq表示交轴电压。

由上可知,本实施例提供的电机控制装置很好的解决了现有技术中永磁同步电机深度弱磁控制中存在电流振荡,影响行车安全的问题。

其中,上述电机控制方法的所述实现实施例均适用于该电机控制装置的实施例中,也能达到相同的技术效果。

为了解决上述技术问题,本实施例还提供了一种车辆,包括上述的电机控制装置。

其中,上述电机控制装置的所述实现实施例均适用于该车辆的实施例中,也能达到相同的技术效果。

需要说明的是,此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块/子模块,以便更加特别地强调其实现方式的独立性。

本发明实施例中,模块/子模块可以用软件实现,以便由各种类型的处理器执行。举例来说,一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块,举例来说,其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此,所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起,而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令,当这些指令逻辑上结合在一起时,其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上,可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令,并且甚至可以分布在多个不同的代码段上,分布在不同程序当中,以及跨越多个存储器设备分布。同样地,操作数据可以在模块内被识别,并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集,或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上),并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。

在模块可以利用软件实现时,考虑到现有硬件工艺的水平,所以可以以软件实现的模块,在不考虑成本的情况下,本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能,所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备,诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述原理前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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