CN110311611B - 一种永磁同步电机弱磁控制方法和*** - Google Patents

一种永磁同步电机弱磁控制方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机弱磁控制方法和***，首先通过电机基速标定实验，获取电机基速全电流域关系数据集；离线数据处理得到基速以上各转速点对应的关系数据集，并拟合考虑非线性效应的MTPV曲线方程，电机基速以上运行时，根据当前转速和目标转矩查关系数据集获得初始目标电流；以逆变器最大输出电压和电压反馈构建弱磁环，将输出叠加到初始交轴电流，并实时计算出满足驱动电流轨迹在当前实际执行的电流圆及考虑非线性效应的MTPV曲线运行的直轴电流。本发明考虑了电机实际工作时的非线性效应，弱磁效果好，易于实现。

Description

一种永磁同步电机弱磁控制方法和***
技术领域
本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种永磁同步电机弱磁控制方法和***。
背景技术
永磁同步电机由于其高功率密度、高可靠性和高效率等特点，在电动汽车等要求较高的调速驱动***中得到了广泛的应用。永磁同步电机必须采用弱磁控制技术以满足宽转速范围的调速需求，对其进行弱磁控制并拓宽调速范围有着重要意义。
为实现电机最优控制，将电机运行区域分为最大转矩电流比(MTPA)区、弱磁I区和弱磁II区。MTPA区：基速以下，电机运行在恒转矩区域，采用线性最大转矩电流比控制，使得永磁同步电机获得最大的电磁转矩；弱磁I区：随着转速的升高，电机将沿着最大转矩电流比曲线和最大转矩电压比MTPV曲线之间的恒功率曲线运行；弱磁II区：在更高的转速范围，电机沿着MTPV曲线运行。电机运行在基速以上，反电动势变大，受电动汽车动力电池电压限制，永磁同步电机需要弱磁扩速。
工程中常采用负id补偿法(id为电机d轴电流)。当电机端电压达到极限值后，增大直轴去磁电流；优点是方法简单，不依赖参数，缺点是稳定性随转速上升而下降，甚至发生电机失控，且不适用弱磁II区。
电压反馈交轴电流增量法在传统负id补偿法的基础上进行改进，对处于负向补偿的d轴电流设置限值，限定在MTPV曲线与电流极限圆交点处的d轴电流值，比较限幅前后的d轴电流差值，并将电流增量叠加到切换点处的交轴电流上，实现II区弱磁的MTPV控制。但是此方法在电机到达弱磁II区前采用负id法增大直轴去磁电流，到达弱磁II区后切换到交轴电流增量法减小交轴电流幅值，过程复杂；且此方法对电机参数依赖较大，电机参数不准将导致MTPV曲线方程与实际偏差较大、弱磁效果差。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种永磁同步电机弱磁控制方法和***，解决了永磁同步电机稳定性随转速上升而下降、理想电机参数算出的MTPV曲线方程不准确、弱磁效果差的问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一，在额定直流电压和基速下对永磁同步电机进行标定实验，获取电机基速全电流域关系数据集；
步骤二，根据所述电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点，将电压调制比按转速等比例放大，并舍去电机基速全电流域关系数据集中电压调制比大于1的对应数据，得到基速以上各转速点对应的关系数据集，提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程；
步骤三，根据基速以上各转速点对应的关系数据集及MTPV曲线方程，在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法。
前述的一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，所述步骤一，具体过程为：
测功机拖动永磁同步电机以基速n1旋转，控制器输入额定直流电压udc；控制器按电流控制模式运行，以设定电流步长和角度步长作为间隔，给定电机运行的若干组电流值is和电流角度值γ，记录电机稳定运行后的实际输出转矩T、电压调制比M；将各组电流值is、电流角度值γ及对应的实际输出转矩T、电压调制比M离线整理，生成电机基速全电流域关系数据集。
前述的一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，所述基速以上各转速点对应的关系数据集，获取过程为：
根据电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点nx下，将电压调制比M按转速等比例放大为Mx，将电机基速全电流域关系数据集中的电压调制比M用Mx代替，并舍去Mx>1对应数据，得到基速以上各转速点nx对应的关系数据集。
前述的一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，所述提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程，具体为：提取基速以上各转速点对应的关系数据集中输出转矩最大且不在电流极限圆上的数据，将电流值和电流角度值从极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到直轴电流id、交轴电流iq，拟合成id与iq的关系曲线id＝f(iq)。
前述的一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，所述步骤三，具体为：
电机基速以上运行时，控制器根据电机当前转速n和目标转矩T*查基速以上各转速点对应的关系数据集获得电机当前转速下的初始电流值is0、初始电流角度值γ0，并由极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到初始直轴电流
Figure BDA0002109921210000031
和初始交轴电流
Figure BDA0002109921210000032
以逆变器最大输出电压和电压反馈构建弱磁环；将弱磁环输出值叠加到初始交轴电流
Figure BDA0002109921210000033
得到新交轴电流
Figure BDA0002109921210000034
将新交轴电流
Figure BDA0002109921210000035
代入当前实际执行的电流圆方程，计算出电流圆对应直轴电流
Figure BDA0002109921210000036
将新交轴电流
Figure BDA0002109921210000037
代入所述考虑非线性效应的MTPV曲线方程，计算出MTPV曲线对应直轴电流
Figure BDA0002109921210000038
当
Figure BDA0002109921210000039
Figure BDA00021099212100000310
新直轴电流
Figure BDA00021099212100000311
取
Figure BDA00021099212100000312
当
Figure BDA00021099212100000313
新直轴电流
Figure BDA00021099212100000314
取
Figure BDA00021099212100000315
利用新直轴电流
Figure BDA00021099212100000316
和新交轴电流
Figure BDA00021099212100000317
驱动电流驱动永磁同步电机运转。
一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，包括：
标定模块，用于在额定直流电压和基速下对永磁同步电机进行标定实验，获取电机基速全电流域关系数据集；
基速以上各转速点对应的关系数据集和MTPV曲线方程获取模块，用于根据所述电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点，将电压调制比按转速等比例放大，并舍去电机基速全电流域关系数据集中电压调制比大于1的对应数据，得到基速以上各转速点对应的关系数据集，提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程；
交轴电流补偿法弱磁控制模块，用于根据基速以上各转速点对应的关系数据集及MTPV曲线方程，在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法。
前述的一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，所述获取电机基速全电流域关系数据集，具体过程为：
测功机拖动永磁同步电机以基速n1旋转，控制器输入额定直流电压udc；控制器按电流控制模式运行，以设定电流步长和角度步长作为间隔，给定电机运行的若干组电流值is和电流角度值γ，记录电机稳定运行后的实际输出转矩T、电压调制比M；将各组电流值is、电流角度值γ及对应的实际输出转矩T、电压调制比M离线整理，生成电机基速全电流域关系数据集。
前述的一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，所述基速以上各转速点对应的关系数据集，具体获取过程为：
根据电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点nx下，将电压调制比M按转速等比例放大为Mx，将电机基速全电流域关系数据集中的电压调制比M用Mx代替，并舍去Mx>1对应数据，得到基速以上各转速点nx对应的关系数据集。
前述的一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，所述提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程，具体为：提取基速以上各转速点对应的关系数据集中输出转矩最大且不在电流极限圆上的数据，将电流值和电流角度值从极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到直轴电流id、交轴电流iq，拟合成id与iq的关系曲线id＝f(iq)。
前述的一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，所述在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法，具体为：
电机基速以上运行时，控制器根据电机当前转速n和目标转矩T*查基速以上各转速点对应的关系数据集获得电机当前转速下的初始电流值is0、初始电流角度值γ0，并由极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到初始直轴电流
Figure BDA0002109921210000041
和初始交轴电流
Figure BDA0002109921210000042
以逆变器最大输出电压和电压反馈构建弱磁环；将弱磁环输出值叠加到初始交轴电流
Figure BDA0002109921210000051
得到新交轴电流
Figure BDA0002109921210000052
将新交轴电流
Figure BDA0002109921210000053
代入当前实际执行的电流圆方程，计算出电流圆对应直轴电流
Figure BDA0002109921210000054
将新交轴电流
Figure BDA0002109921210000055
代入所述考虑非线性效应的MTPV曲线方程，计算出MTPV曲线对应直轴电流
Figure BDA0002109921210000056
当
Figure BDA0002109921210000057
Figure BDA0002109921210000058
新直轴电流
Figure BDA0002109921210000059
取
Figure BDA00021099212100000510
当
Figure BDA00021099212100000511
新直轴电流
Figure BDA00021099212100000512
取
Figure BDA00021099212100000513
利用新直轴电流
Figure BDA00021099212100000514
和新交轴电流
Figure BDA00021099212100000515
驱动电流驱动永磁同步电机运转。
本发明的有益之处在于：
1)本发明通过额定直流电压和基速下对永磁同步电机进行标定实验，获取电机基速全电流域“电流-转矩-电压调制比”关系数据集，并通过离线数据处理提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，线性拟合出MTPV曲线方程，此方法MTPV曲线方程根据电机标定实验得到，MTPV曲线方程准确，考虑了电机实际工作时的非线性效应，弱磁效果好；
2)本发明通过弱磁环输出值直接减小交轴电流幅值，并使直轴电流满足电流轨迹从当前实际执行的电流圆逐渐过渡到MTPV曲线；相对负id法，此方法稳定性不会随转速上升而下降，稳定性高，且适用弱磁II区；相对电压反馈交轴电流增量法，此方法弱磁环直接减小交轴电流幅值，不需要先增大直轴去磁电流再切换到减小交轴电流幅值，且驱动电流轨迹只在当前实际执行的电流圆或MTPV曲线上运行，简单易于实现。
附图说明
图1是本发明实施例的一种弱磁控制方法流程图；
图2是本发明弱磁控制框图；
图3是本发明与负id补偿法高速减速弱磁效果比较图；
图4是本发明与负id补偿法高速运行弱磁效果比较图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种基于标定及交轴电流补偿法的永磁同步电机弱磁控制方法，包括步骤：
步骤一，在额定直流电压和基速下对永磁同步电机进行标定实验，获取电机基速全电流域关系数据集；
所述步骤一，具体过程为：测功机拖动永磁同步电机以基速n1旋转，控制器输入额定直流电压udc；控制器按电流控制模式运行，以设定电流步长和角度步长作为间隔，给定电机运行的若干组电流值is和电流角度值γ，记录电机稳定运行后的实际输出转矩T、电压调制比M；将各组电流值is、电流角度值(相对q轴)γ及对应的实际输出转矩T、电压调制比M离线整理，生成电机基速全电流域关系数据集，如构建了“is–γ-T-M”表；
步骤二，根据电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点，将电压调制比按转速等比例放大，并舍去电机基速全电流域关系数据集中电压调制比大于1的对应数据，得到基速以上各转速点对应的关系数据集，提取考虑非线性效应的最大转矩电压MTPV曲线上的点，拟合考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线方程；
所述步骤二，具体过程为：根据电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点nx下，将电压调制比M按转速等比例放大为Mx，将电机基速全电流域关系数据集中的电压调制比M用Mx代替，并舍去Mx>1对应数据，得到基速以上各转速点nx对应的关系数据集，如构建了“is–γ-Tx-Mx”表；提取基速以上各转速点nx对应的关系数据集中输出转矩最大且不在电流极限圆上的数据，即为考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点；将所述各点的电流数据拟合成id与iq的关系曲线id＝f(iq)，即为考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线方程，其中id与iq分别为d轴和q轴电流值；所述MTPV曲线方程考虑了电机大电流非线性效应，比由理想电机参数计算得到的MTPV曲线方程更准确，提高弱磁控制可靠性；
步骤三，根据所述考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线方程，在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法；
图2是本发明实施例的一种弱磁控制框图；电机基速以上运行时，控制器根据电机当前转速n和目标转矩T*查基速以上各转速点对应的关系数据集获得电机当前转速下的初始电流值is0、初始电流角度值γ0，并由极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到初始直轴电流
Figure BDA0002109921210000071
和初始交轴电流
Figure BDA0002109921210000072
以逆变器最大输出电压和电压反馈构建弱磁环；将弱磁环输出值叠加到初始交轴电流
Figure BDA0002109921210000073
得到新交轴电流
Figure BDA0002109921210000074
将新交轴电流
Figure BDA0002109921210000075
代入当前实际执行的电流圆方程，计算出电流圆对应直轴电流
Figure BDA0002109921210000076
将新交轴电流
Figure BDA0002109921210000077
代入所述考虑非线性效应的MTPV曲线方程，计算出MTPV曲线对应直轴电流
Figure BDA0002109921210000078
当
Figure BDA0002109921210000079
新直轴电流
Figure BDA00021099212100000710
取
Figure BDA00021099212100000711
当
Figure BDA00021099212100000712
新直轴电流
Figure BDA00021099212100000713
取
Figure BDA00021099212100000714
利用新直轴电流
Figure BDA00021099212100000715
和新交轴电流
Figure BDA00021099212100000716
作为最终驱动电流驱动永磁同步电机运转。相对负id法，此方法稳定性不会随转速上升而下降，稳定性高，且适用弱磁II区；相对电压反馈交轴电流增量法，此方法弱磁环直接减小交轴电流幅值，不需要先增大直轴去磁电流再切换到减小交轴电流幅值，且驱动电流轨迹只在当前实际执行的电流圆或MTPV曲线上运行，简单易于实现。
一种基于标定及交轴电流补偿法的永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，包括：
标定模块，用于在额定直流电压和基速下对永磁同步电机进行标定实验，获取电机基速全电流域关系数据集；
基速以上各转速点对应的关系数据集和MTPV曲线方程获取模块，用于根据所述电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点，将电压调制比按转速等比例放大，并舍去电机基速全电流域关系数据集中电压调制比大于1的对应数据，得到基速以上各转速点对应的关系数据集，提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程；
交轴电流补偿法弱磁控制模块，用于根据基速以上各转速点对应的关系数据集及MTPV曲线方程，在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法。
所述获取电机基速全电流域关系数据集，具体过程为：
测功机拖动永磁同步电机以基速n1旋转，控制器输入额定直流电压udc；控制器按电流控制模式运行，以设定电流步长和角度步长作为间隔，给定电机运行的若干组电流值is和电流角度值γ，记录电机稳定运行后的实际输出转矩T、电压调制比M；将各组电流值is、电流角度值γ及对应的实际输出转矩T、电压调制比M离线整理，生成电机基速全电流域关系数据集。
所述基速以上各转速点对应的关系数据集，具体获取过程为：
根据电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点nx下，将电压调制比M按转速等比例放大为Mx，将电机基速全电流域关系数据集中的电压调制比M用Mx代替，并舍去Mx>1对应数据，得到基速以上各转速点nx对应的关系数据集。
所述提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程，具体为：提取基速以上各转速点对应的关系数据集中输出转矩最大且不在电流极限圆上的数据，将电流值和电流角度值从极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到直轴电流id、交轴电流iq，拟合成id与iq的关系曲线id＝f(iq)。
所述在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法，具体为：
电机基速以上运行时，控制器根据电机当前转速n和目标转矩T*查基速以上各转速点对应的关系数据集获得电机当前转速下的初始电流值is0、初始电流角度值γ0，并由极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到初始直轴电流
Figure BDA0002109921210000081
和初始交轴电流
Figure BDA0002109921210000082
以逆变器最大输出电压和电压反馈构建弱磁环；将弱磁环输出值叠加到初始交轴电流
Figure BDA0002109921210000083
得到新交轴电流
Figure BDA0002109921210000084
将新交轴电流
Figure BDA0002109921210000085
代入当前实际执行的电流圆方程，计算出电流圆对应直轴电流
Figure BDA0002109921210000086
将新交轴电流
Figure BDA0002109921210000087
代入所述考虑非线性效应的MTPV曲线方程，计算出MTPV曲线对应直轴电流
Figure BDA0002109921210000088
当
Figure BDA0002109921210000089
Figure BDA00021099212100000810
新直轴电流
Figure BDA00021099212100000811
取
Figure BDA00021099212100000812
当
Figure BDA00021099212100000813
新直轴电流
Figure BDA00021099212100000814
取
Figure BDA00021099212100000815
利用新直轴电流
Figure BDA00021099212100000816
和新交轴电流
Figure BDA00021099212100000817
驱动电流驱动永磁同步电机运转。
对本发明永磁同步电机弱磁控制方法进行验证，实验对象为最高转速2700rpm、峰值扭矩2400Nm的大功率低速大扭矩电机驱动***。
图3是本发明实施例的弱磁控制方法与负id补偿法高速减速弱磁效果比较，ia、ib分别为电机定子a、b相电流，PWM为A相控制脉冲；转速从2500rpm减速至1800rpm。图3(a)采用负id补偿法，电流失控，过流；图3(b)采用本发明控制方法，动态响应快，波形平稳。
图4是本发明实施例的弱磁控制方法与负id补偿法高速运行弱磁效果比较，ia、ib分别为电机定子a、b相电流，PWM为A相控制脉冲；转速2000rpm、转矩800Nm。图4(a)采用负id补偿法，PI参数不易调节，电流畸变。图4(b)采用本发明弱磁控制方法，电流环控制稳定，波形良好。
综上所述：
1)本发明通过额定直流电压和基速下对永磁同步电机进行标定实验，获取电机基速全电流域“电流-转矩-电压调制比”关系数据集，并通过离线数据处理提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，线性拟合出MTPV曲线方程，此方法MTPV曲线方程根据电机标定实验得到，MTPV曲线方程准确，考虑了电机实际工作时的非线性效应，弱磁效果好；
2)本发明通过弱磁环输出值直接减小交轴电流幅值，并使直轴电流满足电流轨迹从当前实际执行的电流圆逐渐过渡到MTPV曲线；相对负id法，此方法稳定性不会随转速上升而下降，稳定性高，且适用弱磁II区；相对电压反馈交轴电流增量法，此方法弱磁环直接减小交轴电流幅值，不需要先增大直轴去磁电流再切换到减小交轴电流幅值，且驱动电流轨迹只在当前实际执行的电流圆或MTPV曲线上运行，简单易于实现。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅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技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一，在额定直流电压和基速下对永磁同步电机进行标定实验，获取电机基速全电流域关系数据集；
步骤二，根据所述电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点，将电压调制比按转速等比例放大，并舍去电机基速全电流域关系数据集中电压调制比大于1的对应数据，得到基速以上各转速点对应的关系数据集，提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程；
步骤三，根据基速以上各转速点对应的关系数据集及MTPV曲线方程，在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法；
所述步骤三，具体为：
电机基速以上运行时，控制器根据电机当前转速n和目标转矩T*查基速以上各转速点对应的关系数据集获得电机当前转速下的初始电流值is0、初始电流角度值γ0，并由极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到初始直轴电流
Figure FDA0002607336120000011
和初始交轴电流
Figure FDA0002607336120000012
以逆变器最大输出电压和电压反馈构建弱磁环；将弱磁环输出值叠加到初始交轴电流
Figure FDA0002607336120000013
得到新交轴电流
Figure FDA0002607336120000014
将新交轴电流
Figure FDA0002607336120000015
代入当前实际执行的电流圆方程，计算出电流圆对应直轴电流
Figure FDA0002607336120000016
将新交轴电流
Figure FDA0002607336120000017
代入所述考虑非线性效应的MTPV曲线方程，计算出MTPV曲线对应直轴电流
Figure FDA0002607336120000018
当
Figure FDA0002607336120000019
Figure FDA00026073361200000110
新直轴电流
Figure FDA00026073361200000111
取
Figure FDA00026073361200000112
当
Figure FDA00026073361200000113
新直轴电流
Figure FDA00026073361200000114
取
Figure FDA00026073361200000115
利用新直轴电流
Figure FDA00026073361200000116
和新交轴电流
Figure FDA00026073361200000117
驱动电流驱动永磁同步电机运转。
2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，所述步骤一，具体过程为：
测功机拖动永磁同步电机以基速n1旋转，控制器输入额定直流电压udc；控制器按电流控制模式运行，以设定电流步长和角度步长作为间隔，给定电机运行的若干组电流值is和电流角度值γ，记录电机稳定运行后的实际输出转矩T、电压调制比M；将各组电流值is、电流角度值γ及对应的实际输出转矩T、电压调制比M离线整理，生成电机基速全电流域关系数据集。
3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，所述基速以上各转速点对应的关系数据集，获取过程为：
根据电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点nx下，将电压调制比M按转速等比例放大为Mx，将电机基速全电流域关系数据集中的电压调制比M用Mx代替，并舍去Mx>1对应数据，得到基速以上各转速点nx对应的关系数据集。
4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机弱磁控制方法，其特征在于，所述提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程，具体为：提取基速以上各转速点对应的关系数据集中输出转矩最大且不在电流极限圆上的数据，将电流值和电流角度值从极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到直轴电流id、交轴电流iq，拟合成id与iq的关系曲线id＝f(iq)。
5.一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，包括：
标定模块，用于在额定直流电压和基速下对永磁同步电机进行标定实验，获取电机基速全电流域关系数据集；
基速以上各转速点对应的关系数据集和MTPV曲线方程获取模块，用于根据所述电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点，将电压调制比按转速等比例放大，并舍去电机基速全电流域关系数据集中电压调制比大于1的对应数据，得到基速以上各转速点对应的关系数据集，提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程；
交轴电流补偿法弱磁控制模块，用于根据基速以上各转速点对应的关系数据集及MTPV曲线方程，在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法；
所述在电机控制器中执行交轴电流补偿法弱磁控制方法，具体为：
电机基速以上运行时，控制器根据电机当前转速n和目标转矩T*查基速以上各转速点对应的关系数据集获得电机当前转速下的初始电流值is0、初始电流角度值γ0，并由极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到初始直轴电流
Figure FDA0002607336120000031
和初始交轴电流
Figure FDA0002607336120000032
以逆变器最大输出电压和电压反馈构建弱磁环；将弱磁环输出值叠加到初始交轴电流
Figure FDA0002607336120000033
得到新交轴电流
Figure FDA0002607336120000034
将新交轴电流
Figure FDA0002607336120000035
代入当前实际执行的电流圆方程，计算出电流圆对应直轴电流
Figure FDA0002607336120000036
将新交轴电流
Figure FDA0002607336120000037
代入所述考虑非线性效应的MTPV曲线方程，计算出MTPV曲线对应直轴电流
Figure FDA0002607336120000038
当
Figure FDA0002607336120000039
Figure FDA00026073361200000310
新直轴电流
Figure FDA00026073361200000311
取
Figure FDA00026073361200000312
当
Figure FDA00026073361200000313
新直轴电流
Figure FDA00026073361200000314
取
Figure FDA00026073361200000315
利用新直轴电流
Figure FDA00026073361200000316
和新交轴电流
Figure FDA00026073361200000317
驱动电流驱动永磁同步电机运转。
6.根据权利要求5所述的一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，所述获取电机基速全电流域关系数据集，具体过程为：
测功机拖动永磁同步电机以基速n1旋转，控制器输入额定直流电压udc；控制器按电流控制模式运行，以设定电流步长和角度步长作为间隔，给定电机运行的若干组电流值is和电流角度值γ，记录电机稳定运行后的实际输出转矩T、电压调制比M；将各组电流值is、电流角度值γ及对应的实际输出转矩T、电压调制比M离线整理，生成电机基速全电流域关系数据集。
7.根据权利要求5所述的一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，所述基速以上各转速点对应的关系数据集，具体获取过程为：
根据电机基速全电流域关系数据集，在基速以上各转速点nx下，将电压调制比M按转速等比例放大为Mx，将电机基速全电流域关系数据集中的电压调制比M用Mx代替，并舍去Mx>1对应数据，得到基速以上各转速点nx对应的关系数据集。
8.根据权利要求5所述的一种永磁同步电机弱磁控制***，其特征在于，所述提取考虑非线性效应的最大转矩电压比MTPV曲线上的点，并线性拟合MTPV曲线方程，具体为：提取基速以上各转速点对应的关系数据集中输出转矩最大且不在电流极限圆上的数据，将电流值和电流角度值从极坐标系转换到d-q轴坐标系，得到直轴电流id、交轴电流iq，拟合成id与iq的关系曲线id＝f(iq)。
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