CN110557075A - 电机转矩的确定方法及装置、电机控制*** - Google Patents

电机转矩的确定方法及装置、电机控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电机转矩的确定方法及装置、电机控制***。其中，该方法包括：采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值；获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值；确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值；基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值；对电磁转矩值和电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定永磁同步电机的实际转矩输出值。本发明解决了相关技术中电机转矩的输出受到温度变化影响，无法准确预估电机转矩值，导致车辆驱动控制失效，***安全性降低的技术问题。

Description

电机转矩的确定方法及装置、电机控制***
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种电机转矩的确定方法及装置、电机控制***。
背景技术
相关技术中，由于永磁同步电机具有效率高、功率密度大、转矩密度大、运行可靠性高等优点，在各种汽车、卡车等车辆中都有广泛应用，例如，使用在新能源汽车中。目前，车用电机的控制模式大多数以转矩模式为主，对于永磁同步电机的力矩控制实质上是基于旋转坐标变换下的直轴和交轴的电流矢量控制，但是在实际控制中，永磁同步电机参数的直轴电感和交轴电感是随电流变化而变化，定子电阻和永磁体磁链随温度变化而变化，这样电机转矩的输出值也会随着温度的变化而波动变化大，无法准确预估出电机转矩值，会导致整车驱动能力不准，无法确保***的安全性。因而，转矩控制中能够精确估算出转矩值是十分必要的。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电机转矩的确定方法及装置、电机控制***，以至少解决相关技术中电机转矩的输出受到温度变化影响，无法准确预估电机转矩值，导致车辆驱动控制失效，***安全性降低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机转矩的确定方法，包括：采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于所述三相电流和所述转子位置确定电机转矩指令值；获取当前环境温度值以及与所述当前环境温度值对应的永磁体磁链值；确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值；基于所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值，确定所述永磁同步电机的电磁转矩值；对所述电磁转矩值和所述电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定所述永磁同步电机的实际转矩输出值。
可选地，采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于所述三相电流和所述转子位置确定电机转矩指令值的步骤，包括：控制预设电流感知模块采集所述永磁同步电机的三相电流；控制预设角度感知模块采集所述电机转子的转子位置；根据预设的转子位置与电机运行速度的关联关系，确定与所述电机转子的转子位置对应的电机转动角速度；计算所述电机转动角速度与预设定值转速之间的第一差值；对所述第一差值进行比例积分调节，确定所述电机转矩指令值。
可选地，获取当前环境温度值以及与所述当前环境温度值对应的永磁体磁链值的步骤，包括：确定温度与永磁体的磁链值之间的曲线拟合关系；控制预设温度感知模块采集当前环境温度值；基于所述曲线拟合关系，确定与所述当前环境温度值对应的所述永磁体磁链值。
可选地，确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值的步骤，包括：获取永磁同步电机与电感参数之间的预设控制模型；输入多个预设电机参数值至所述预设控制模型，以确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值，其中，所述预设电机参数值至少包括：所述永磁体磁链值、电机定子的定子电阻值、第一轴的电感分量电压、所述电机转子的电气角速度值、与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一定子电压分量值和与第二轴对应的第二定子电压分量值。
可选地，基于所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值，确定所述永磁同步电机的电磁转矩值的步骤，包括：获取电磁转矩计算公式；将所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值输入至所述电磁转矩计算公式，以确定所述永磁同步电机的电磁转矩值。
可选地，在确定所述永磁同步电机的电磁转矩值之后，所述确定方法还包括：计算所述电磁转矩值和所述电机转矩指令值之间的差值，得到第二差值；基于所述第二差值，补偿所述永磁同步电机的电流反馈值。
可选地，在确定所述永磁同步电机的实际转矩输出值之后，所述确定方法还包括：基于所述实际转矩输出值控制所述永磁同步电机运行；对输出的电流进行电流策略分配，以确定与所述第一轴对应的实际输出电流和与所述第二轴对应的实际输出电流。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电机转矩的确定装置，包括：采集单元，用于采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于所述三相电流和所述转子位置确定电机转矩指令值；获取单元，用于获取当前环境温度值以及与所述当前环境温度值对应的永磁体磁链值；第一确定单元，用于确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值；第二确定单元，用于基于所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值，确定所述永磁同步电机的电磁转矩值；第三确定单元，用于对所述电磁转矩值和所述电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定所述永磁同步电机的实际转矩输出值。
可选地，所述采集单元包括：第一控制模块，用于控制预设电流感知模块采集所述永磁同步电机的三相电流；第二控制模块，用于控制预设角度感知模块采集所述电机转子的转子位置；第一确定模块，用于根据预设的转子位置与电机运行速度的关联关系，确定与所述电机转子的转子位置对应的电机转动角速度；第一计算模块，用于计算所述电机转动角速度与预设定值转速之间的第一差值；第一调节模块，用于对所述第一差值进行比例积分调节，确定所述电机转矩指令值。
可选地，所述获取单元包括：第二确定模块，用于确定温度与永磁体的磁链值之间的曲线拟合关系；第三控制模块，用于控制预设温度感知模块采集当前环境温度值；第三确定模块，用于基于所述曲线拟合关系，确定与所述当前环境温度值对应的所述永磁体磁链值。
可选地，所述第一确定单元包括：第一获取模块，用于获取永磁同步电机与电感参数之间的预设控制模型；第一输入模块，用于输入多个预设电机参数值至所述预设控制模型，以确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值，其中，所述预设电机参数值至少包括：所述永磁体磁链值、电机定子的定子电阻值、第一轴的电感分量电压、所述电机转子的电气角速度值、与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一定子电压分量值和与第二轴对应的第二定子电压分量值。
可选地，所述第二确定单元包括：第二获取模块，用于获取电磁转矩计算公式；第二输入模块，用于将所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值输入至所述电磁转矩计算公式，以确定所述永磁同步电机的电磁转矩值。
可选地，所述电机转矩的确定装置还包括：第一计算模块，用于在确定所述永磁同步电机的电磁转矩值之后，计算所述电磁转矩值和所述电机转矩指令值之间的差值，得到第二差值；补偿模块，用于基于所述第二差值，补偿所述永磁同步电机的电流反馈值。
可选地，所述电机转矩的确定装置还包括：第四控制模块，用于在确定所述永磁同步电机的实际转矩输出值之后，基于所述实际转矩输出值控制所述永磁同步电机运行；分配模块，用于对输出的电流进行电流策略分配，以确定与所述第一轴对应的实际输出电流和与所述第二轴对应的实际输出电流。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电机控制***，包括：永磁同步电机；处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的电机转矩的确定方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述任意一项所述的电机转矩的确定方法。
在本发明实施例中，先采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值，获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值，确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值，基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值，对电磁转矩值和电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定永磁同步电机的实际转矩输出值。在该实施例中，在对永磁同步电机转矩控制时，考虑实际运行状况中电感、电机磁链等参数的变化，利用曲线拟合法得到不同温度下永磁同步电机的永磁体磁链值，在考虑到电机转矩的输出受到温度变化的影响，在线实时辨识出电感参数，无须大量的反复实验，即可得到电机转矩输出值，实时检测出电感参数，明显提高了***的鲁棒性，且能够准确预估得到永磁同步电机的电磁转矩值，减小电机电流误差，在此基础上，能够提高车辆***控制的稳定性和安全性，提高***安全性能，从而解决相关技术中电机转矩的输出受到温度变化影响，无法准确预估电机转矩值，导致车辆驱动控制失效，***安全性降低的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的电机转矩的确定方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的永磁同步电机的转矩控制***的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的电感参数在线辨识的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的电机转矩的确定装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明下述实施例，可以应用于各种使用永磁同步电机的设备、车辆、装置中，在对永磁同步电机进行转矩控制时，考虑实际运行状况中电感、电机磁链等参数的变化，利用曲线拟合法得到不同温度下永磁同步电机的永磁体磁链值，并采用模型参考自适应控制在线实时辨识出电感参数，无须大量的反复实验，避免了获取参数的复杂性。
在本发明各实施例中，可以定义直轴电感为Ld，定义交轴电感Lq，该直轴电感和交轴电感随电流变化而变化；并定义定子电阻为R，定义电机磁链λm，在实际运行中定子电阻和电机磁链随温度而变化。同时可定义直轴电流为id，以及交轴电流为iq，该直轴电感与直轴电流相对应，交轴电感与交轴电流相对应。并定义永磁体磁链值λf，定义电磁转矩值为
根据本发明实施例，提供了一种电机转矩的确定方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种可选的电机转矩的确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值；
步骤S104，获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值；
步骤S106，确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值；
步骤S108，基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值；
步骤S110，对电磁转矩值和电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定永磁同步电机的实际转矩输出值。
通过上述步骤，可以先采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值，获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值，确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值，基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值，对电磁转矩值和电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定永磁同步电机的实际转矩输出值。在该实施例中，在对永磁同步电机转矩控制时，考虑实际运行状况中电感、电机磁链等参数的变化，利用曲线拟合法得到不同温度下永磁同步电机的永磁体磁链值，在考虑到电机转矩的输出受到温度变化的影响，在线实时辨识出电感参数，无须大量的反复实验，实时检测出电感参数，明显提高了***的鲁棒性，且能够准确预估得到永磁同步电机的电磁转矩值，减小电机电流误差，在此基础上，能够提高车辆***控制的稳定性和安全性，提高***安全性能，从而解决相关技术中电机转矩的输出受到温度变化影响，无法准确预估电机转矩值，导致车辆驱动控制失效，***安全性降低的技术问题。
图2是根据本发明实施例的一种可选的永磁同步电机的转矩控制***的示意图，如图2所示，该转矩控制***中，在原有电机控制基础上(图2右侧非虚线框部分)，增加了实时转矩计算(如图2左侧线框示出的部分)，通过扭矩计算模块计算出电磁转矩，从而调整永磁同步电机的电流，降低电机电流输出误差。
下面结合上述各步骤对本发明进行详细说明。
步骤S102，采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值。
作为本发明可选的实施例，采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值的步骤，包括：控制预设电流感知模块采集永磁同步电机的三相电流；控制预设角度感知模块采集电机转子的转子位置；根据预设的转子位置与电机运行速度的关联关系，确定与电机转子的转子位置对应的电机转动角速度；计算电机转动角速度与预设定值转速之间的第一差值；对第一差值进行比例积分调节，确定电机转矩指令值。
上述预设电流感知模块包括但不限于：电流传感器。通过预设电流感知模块可以检测三相电流。在本发明实施例定义三相电流分别为：ia、ib、ic。而预设角度感知模块包括但不限于：角度传感器，通过预设角度感知模块可以检测电机转子位置，而电机转动角速度可以是根据转子位置和电机机械速度的关系计算得到的；同时，预设定值转速可以是基于每个型号的永磁同步电机预先设定的；通过计算该预设定值转速和电机转动角速度之间的差值，然后经过比例积分PI调节得到电机转矩指令。
在图2中，角度传感器检测电机转子位置，根据转子位置与电机机械速度的关系得到机械转动角速度ωm，将预设定值转速ω与反馈的角速度ωm作差，经过速度PI调节得到电机转矩指令输入Tref。
然后采用扭矩计算模块得到转矩估计值根据转矩估计值与给定的转矩指令值Tref之差值对后续的电流指令进行反馈补偿，从而形成闭环的转矩控制。转矩的估算值与给定的转矩指令值经过扭矩PI调节得到实际转矩输出，随后经过MTPA分配d/q轴电流和由电流传感器检测三相电流ia、ib、ic，经过一系列clark和park变化得到id和iq来反馈补偿，经过电流PI调节输出电压，随后通过SVPWM调制，输出PWM波，控制逆变器输出，从而控制电机运行。
在本发明实施例中，考虑实际点击运行过程中温度与永磁体磁链的关系，采用模型参考自适应法能够实时在线辨识出交轴电感和直轴电感，然后用曲线拟合法得到永磁体磁链值，在电感、磁链值等参数已知的情况下，可快速求出电机电磁转矩。
步骤S104，获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值。
作为本发明可选的实施例，获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值的步骤，包括：确定温度与永磁体的磁链值之间的曲线拟合关系；控制预设温度感知模块采集当前环境温度值；基于曲线拟合关系，确定与当前环境温度值对应的永磁体磁链值。
经过多次测试，可得到多组永磁体磁链与温度的数据，然后在预设绘制软件中(如MATLAB中)利用绘图指令绘制出永磁体磁链与温度的函数关系图像，图像上每个点的数据就存储于预设绘制软件工作区间当中。启动预设绘制软件的曲线拟合工具箱，利用预设绘制软件的曲线拟合工具箱从图像中选取数据，然后选取不同阶数的多项式来进行曲线拟合，根据拟合出来的效果来确定最终的函数表达式，从而得到在不同温度下永磁体磁链值。
步骤S106，确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值。
在本发明实施例中，可以使用预设控制模型来计算交直轴电感值。其中，上述第一轴可以交轴q，第二轴可以为直轴d；当然，本申请并不限定，也可以是设定第一轴为直轴d，第二轴为交轴q。
作为本发明可选的实施例，确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值的步骤，包括：获取永磁同步电机与电感参数之间的预设控制模型；输入多个预设电机参数值至预设控制模型，以确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值，其中，预设电机参数值至少包括：永磁体磁链值、电机定子的定子电阻值、第一轴的电感分量电压、电机转子的电气角速度值、与永磁同步电机的第一轴对应的第一定子电压分量值和与第二轴对应的第二定子电压分量值。
上述预设控制模型可以理解为内置式永磁同步电机基于转子同步旋转d-q坐标系的数学模型。该预设控制模型可以计算交直轴电压分量值，例如，通过下述第一公式计算交直轴电压：
其中，ud，uq为定子电压d、q分量；R为定子电阻；Ld、Lq为d、q轴电感；id、iq为定子电流d、q轴分量；p为微分算子；ωe为转子的电气角速度；λf为上述永磁体产生的磁链值。
通过上述预设控制模型，可以实现自适应控制，得到实时在线辨识出交轴电感分量和直轴电感分量，结合用曲线拟合法得出的永磁体的磁链值，即可求出对应的电磁转矩值。使用预设控制模型的方式在计算上更为简便，结果也是准确可靠的。在实际工程中，控制***的检测周期十分短暂，因而在一个检测控制周期内，可视为电机处于稳态，其电流变化率接近于零，导数项可忽略不计，可得到如下第二公式和第三公式，实现参数辨识：
图3是根据本发明实施例的一种可选的电感参数在线辨识的示意图，在***中采用了SVPWM电压模式，根据上述第二公式和第三公式搭建如图3示出的控制原理框图，在此算法中加入低通滤波器，以降低高频电压噪声对参数辨识的干扰。为了改善电机起动时或者电机处于动态时的参数检测的可靠性，在***中加入PI控制器调节，形成闭环回路，有效改善了参数辨识过程中的动态性能。同时，加入额定状态下的电感参数Ldrate、Lqrate进行前馈处理。采用该控制方法能有效在线辨识出交直轴电感估计值 即得到上述第一轴电感估计值和第二轴电感估计值。
通过上述计算公式，可以得到交直轴电感估计值永磁体磁链值λf，结合检测得到直轴电流id以及交轴电流iq，可以计算得到电机的电磁转矩值。
步骤S108，基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值。
作为本发明可选的实施例，基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值的步骤，包括：获取电磁转矩计算公式；将永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值输入至电磁转矩计算公式，以确定永磁同步电机的电磁转矩值。
其中，电磁转矩计算公式可以为:其中，电磁转矩值为pn为极对数。通过该电磁转矩计算公式可以计算得到永磁同步电机的电磁转矩值。
步骤S110，对电磁转矩值和电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定永磁同步电机的实际转矩输出值。
本发明实施例中，在确定永磁同步电机的电磁转矩值之后，确定方法还包括：计算电磁转矩值和电机转矩指令值之间的差值，得到第二差值；基于第二差值，补偿永磁同步电机的电流反馈值。
即本发明实施例中，可以根据电磁转矩值与给定的转矩指令值之间的差值，对后续的电机电流指令进行反馈补偿，从而形成闭环的转矩控制。
另一种可选的，在确定永磁同步电机的实际转矩输出值之后，确定方法还包括：基于实际转矩输出值控制永磁同步电机运行；对输出的电流进行电流策略分配，以确定与第一轴对应的实际输出电流和与第二轴对应的实际输出电流。
在本发明实施例中，实行电流分配时，采用的手段包括但不限于：最大转矩电流比MTPA，即得到电磁转矩值后，将该电磁转矩值与转矩指令值进行比例积分PI调节，得到实际转矩输出，随后经过电流控制策略分配交直轴的d、q上的最优电流，使得永磁同步电机能够高效且稳定的运行。
上述实施例，考虑永磁同步电机实际运行中温度对永磁体的影响，通过检测三相电流值和电机转子位置，根据转子位置计算得到机械角速度，然后计算给定的预设定值转速和该角速度的差值，经过PI调节可得到电机转矩指令输入。并利用曲线拟合近似求解得到与当前温度对应的永磁体的磁链值，然后采用预设控制模型预估得到交直轴电感值，结合磁链值可计算永磁同步电机的电磁转矩值，并利用电磁转矩值与调节得到的电机转矩指令值的差值对后续电流指令进行反馈补偿，从而得到实际的转矩输出，然后经过电流策略分配，调节交直轴的电流最优输出值，能够保证电机高效且稳定的运行。
图4是根据本发明实施例的一种可选的电机转矩的确定装置的示意图，如图4所示，该确定装置可以包括：采集单元41，获取单元43，第一确定单元45，第二确定单元47，第三确定单元49，其中，
采集单元41，用于采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值；
获取单元43，用于获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值；
第一确定单元45，用于确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值；
第二确定单元47，用于基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值；
第三确定单元49，用于对电磁转矩值和电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定永磁同步电机的实际转矩输出值。
上述电机转矩的确定装置，可以通过采集单元41采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值，通过获取单元43，获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值，通过第一确定单元45确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值，通过第二确定单元47基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值，通过第三确定单元49对电磁转矩值和电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定永磁同步电机的实际转矩输出值。在该实施例中，在对永磁同步电机转矩控制时，考虑实际运行状况中电感、电机磁链等参数的变化，利用曲线拟合法得到不同温度下永磁同步电机的永磁体磁链值，在考虑到电机转矩的输出受到温度变化的影响，在线实时辨识出电感参数，无须大量的反复实验，实时检测出电感参数，明显提高了***的鲁棒性，且能够准确预估得到永磁同步电机的电磁转矩值，减小电机电流误差，在此基础上，能够提高车辆***控制的稳定性和安全性，提高***安全性能，从而解决相关技术中电机转矩的输出受到温度变化影响，无法准确预估电机转矩值，导致车辆驱动控制失效，***安全性降低的技术问题。
可选的，采集单元包括：第一控制模块，用于控制预设电流感知模块采集永磁同步电机的三相电流；第二控制模块，用于控制预设角度感知模块采集电机转子的转子位置；第一确定模块，用于根据预设的转子位置与电机运行速度的关联关系，确定与电机转子的转子位置对应的电机转动角速度；第一计算模块，用于计算电机转动角速度与预设定值转速之间的第一差值；第一调节模块，用于对第一差值进行比例积分调节，确定电机转矩指令值。
另一种可选的，获取单元包括：第二确定模块，用于确定温度与永磁体的磁链值之间的曲线拟合关系；第三控制模块，用于控制预设温度感知模块采集当前环境温度值；第三确定模块，用于基于曲线拟合关系，确定与当前环境温度值对应的永磁体磁链值。
在本发明实施例中，第一确定单元包括：第一获取模块，用于获取永磁同步电机与电感参数之间的预设控制模型；第一输入模块，用于输入多个预设电机参数值至预设控制模型，以确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值，其中，预设电机参数值至少包括：永磁体磁链值、电机定子的定子电阻值、第一轴的电感分量电压、电机转子的电气角速度值、与永磁同步电机的第一轴对应的第一定子电压分量值和与第二轴对应的第二定子电压分量值。
可选的，第二确定单元包括：第二获取模块，用于获取电磁转矩计算公式；第二输入模块，用于将永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值输入至电磁转矩计算公式，以确定永磁同步电机的电磁转矩值。
另一种可选的，电机转矩的确定装置还包括：第一计算模块，用于在确定永磁同步电机的电磁转矩值之后，计算电磁转矩值和电机转矩指令值之间的差值，得到第二差值；补偿模块，用于基于第二差值，补偿永磁同步电机的电流反馈值。
可选的，电机转矩的确定装置还包括：第四控制模块，用于在确定永磁同步电机的实际转矩输出值之后，基于实际转矩输出值控制永磁同步电机运行；分配模块，用于对输出的电流进行电流策略分配，以确定与第一轴对应的实际输出电流和与第二轴对应的实际输出电流。
上述的电机转矩的确定装置还可以包括处理器和存储器，上述采集单元41，获取单元43，第一确定单元45，第二确定单元47，第三确定单元49等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
上述处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来确定永磁同步电机的电机转矩输出值。
上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电机控制***，包括：永磁同步电机；处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述任意一项的电机转矩的确定方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任意一项的电机转矩的确定方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于三相电流和转子位置确定电机转矩指令值；获取当前环境温度值以及与当前环境温度值对应的永磁体磁链值；确定与永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值；基于永磁体磁链值、第一电感估计值和第二电感估计值，确定永磁同步电机的电磁转矩值；对电磁转矩值和电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定永磁同步电机的实际转矩输出值。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机转矩的确定方法，其特征在于，包括：
采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于所述三相电流和所述转子位置确定电机转矩指令值；
获取当前环境温度值以及与所述当前环境温度值对应的永磁体磁链值；
确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值；
基于所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值，确定所述永磁同步电机的电磁转矩值；
对所述电磁转矩值和所述电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定所述永磁同步电机的实际转矩输出值。
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于所述三相电流和所述转子位置确定电机转矩指令值的步骤，包括：
控制预设电流感知模块采集所述永磁同步电机的三相电流；
控制预设角度感知模块采集所述电机转子的转子位置；
根据预设的转子位置与电机运行速度的关联关系，确定与所述电机转子的转子位置对应的电机转动角速度；
计算所述电机转动角速度与预设定值转速之间的第一差值；
对所述第一差值进行比例积分调节，确定所述电机转矩指令值。
3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，获取当前环境温度值以及与所述当前环境温度值对应的永磁体磁链值的步骤，包括：
确定温度与永磁体的磁链值之间的曲线拟合关系；
控制预设温度感知模块采集当前环境温度值；
基于所述曲线拟合关系，确定与所述当前环境温度值对应的所述永磁体磁链值。
4.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值的步骤，包括：
获取永磁同步电机与电感参数之间的预设控制模型；
输入多个预设电机参数值至所述预设控制模型，以确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值，其中，所述预设电机参数值至少包括：所述永磁体磁链值、电机定子的定子电阻值、第一轴的电感分量电压、所述电机转子的电气角速度值、与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一定子电压分量值和与第二轴对应的第二定子电压分量值。
5.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，基于所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值，确定所述永磁同步电机的电磁转矩值的步骤，包括：
获取电磁转矩计算公式；
将所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值输入至所述电磁转矩计算公式，以确定所述永磁同步电机的电磁转矩值。
6.根据权利要求5所述的确定方法，其特征在于，在确定所述永磁同步电机的电磁转矩值之后，所述确定方法还包括：
计算所述电磁转矩值和所述电机转矩指令值之间的差值，得到第二差值；
基于所述第二差值，补偿所述永磁同步电机的电流反馈值。
7.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，在确定所述永磁同步电机的实际转矩输出值之后，所述确定方法还包括：
基于所述实际转矩输出值控制所述永磁同步电机运行；对输出的电流进行电流策略分配，以确定与所述第一轴对应的实际输出电流和与所述第二轴对应的实际输出电流。
8.一种电机转矩的确定装置，其特征在于，包括：
采集单元，用于采集永磁同步电机的三相电流和电机转子的转子位置，并基于所述三相电流和所述转子位置确定电机转矩指令值；
获取单元，用于获取当前环境温度值以及与所述当前环境温度值对应的永磁体磁链值；
第一确定单元，用于确定与所述永磁同步电机的第一轴对应的第一电感预估值和与第二轴对应的第二电感预估值；
第二确定单元，用于基于所述永磁体磁链值、所述第一电感估计值和所述第二电感估计值，确定所述永磁同步电机的电磁转矩值；
第三确定单元，用于对所述电磁转矩值和所述电机转矩指令值进行积分比例调节，以确定所述永磁同步电机的实际转矩输出值。
9.一种电机控制***，其特征在于，包括：
永磁同步电机；
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至7中任意一项所述的电机转矩的确定方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的电机转矩的确定方法。
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