CN117040341A - 一种永磁同步电机的扰动估计方法、控制方法及相关装置 - Google Patents

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CN117040341A CN202311297972.7A CN202311297972A CN117040341A CN 117040341 A CN117040341 A CN 117040341A CN 202311297972 A CN202311297972 A CN 202311297972A CN 117040341 A CN117040341 A CN 117040341A
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Abstract

本申请公开了一种永磁同步电机的扰动估计方法、控制方法及相关装置，具体为通过获取永磁同步电机的运行数据构建永磁同步电机包含有定子直轴和交轴的线性扰动项和非线性扰动项的目标状态方程；将线性扰动项作为扩张状态变量的扩张方式构建线性扰动估计器；将目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器，并且可以认为相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等或者相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等；基于线性扰动估计器和非线性扰动估计器，对永磁同步电机的扰动进行估计，并基于扰动估计值设计出了具有指数收敛效果且工况适应性更强的控制量来控制永磁同步电机，从而实现了永磁同步电机的高精度控制。

Description

一种永磁同步电机的扰动估计方法、控制方法及相关装置
技术领域
本申请涉及永磁同步电机技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机的扰动估计方法、控制方法及相关装置。
背景技术
永磁同步电机控制***中存在的扰动增加了永磁同步电机的控制难度，如何处理和估计永磁同步电机控制***中存在的扰动成了永磁同步电机的控制关键点。目前，常规的LESO（Linear Extended State Observer，线性扩张状态观测器）虽然能够得到扰动变化率较小的扰动估计值，但是其扰动估计效果较差，无法满足永磁同步电机在更高控制要求领域的控制需求。
因此，如何提供一种对永磁同步电机控制***中存在的扰动进行准确估计进而实现永磁同步电机高精度控制的方法，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供了一种永磁同步电机的扰动估计方法、控制方法及相关装置，以满足永磁同步电机在更高控制要求领域的控制需求。具体方案如下：
一种永磁同步电机的扰动估计方法，包括应用于永磁同步电机的电流环控制***，该方法包括：
获取当前采样时刻及前两个时刻的永磁同步电机的运行数据；运行数据包括定子直轴和交轴前两个时刻的电压、定子直轴和交轴的电流、定子电阻、转子磁链角速度、以及定子直轴和交轴的近似电感；
基于运行数据构建永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程；
对理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，目标状态方程包含有定子直轴和交轴的扰动项，扰动项包括线性扰动项和非线性扰动项；
依据扩张后的目标状态方程构建线性扰动估计器，扩张采用将线性扰动项作为扩张状态变量的扩张方式，其中，线性扰动估计器利用电流环控制***输出量的微分信息，***输出量的微分信息包括直轴电流实际值的导数信息和直轴电流估计值的导数信息的差值，以及，交轴电流实际值的导数信息和交轴电流估计值的导数信息的差值；
将目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器，非线性扰动估计器的估计过程为考虑相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况或相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况；
基于线性扰动估计器和非线性扰动估计器，对永磁同步电机进行扰动估计，获得当前采样时刻的扰动估计值，扰动估计值包括线性扰动估计值和非线性扰动估计值。
可选地，基于运行数据构建永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程之前，还包括：
获取永磁同步电机的定子的直轴和交轴的电压数学计算模型，并记为第一数学计算模型：
其中，和/>分别为定子直轴和交轴的电压值，/>和/>分别为定子直轴和交轴的电流值，/>定子电阻值,上述/>和/>分别为定子直轴和交轴磁链，/>为转子磁链角速度，/>和/>分别表示定子直轴和交轴磁链的一阶导数；
获取永磁同步电机的定子的直轴磁链和交轴磁链的数学计算模型，并记为第二数学计算模型：
其中，为永磁体磁链，/>为定子的直轴电感，/>为定子的交轴电感；
将第二数学计算模型代入第一数学计算模型并考虑时变电感的影响得到第三数学计算模型：
式中，表示/>的一阶导数，/>表示/>的一阶导数。
可选地，基于所述运行数据构建所述永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程，包括：
对第三数学计算模型进行公式变形并考虑***存在的不易建模的扰动量，得到电流的理想状态方程，
电流的理想状态方程为：
其中，表示定子直轴的近似电感值，/>表示定子交轴的近似电感值，/>表示包含直轴时变电感、将直轴时变电感固定为恒值电感以及交轴耦合项所引起的***直轴的可建模的扰动量，/>表示包含交轴时变电感、将交轴时变电感固定为恒值电感以及直轴耦合项所引起的***交轴的可建模的扰动量，/>表示直轴其它未建模的扰动量，/>表示交轴其它未建模的扰动量。
可选地，对理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程包括：
对所述理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，目标状态方程为：
其中，表示定子直轴的线性扰动项，/>表示定子交轴的线性扰动项，表示定子直轴的非线性扰动项，/>表示定子交轴的非线性扰动项，表示定子直轴的总扰动项，/>表示定子交轴的总扰动项，/>表示***存在的总扰动项。
可选地，依据扩张后的目标状态方程构建线性扰动估计器包括：
扩张后的所述目标状态方程为：
其中，；
为常数，/>；
线性扰动估计器的数学模型为：
式中，，/>和/>代表观测增益；
其中，表示/>的一阶导数，/>表示/>的一阶导数，/>表示/>的一阶导数，在所述直轴线性扰动估计器中，参数/>，/>表示直轴电流的实际值，/>表示直轴电流的估计值，/>表示直轴电流的估计值的导数；在所述交轴线性扰动估计器中，参数/>，/>表示交轴电流的实际值，/>表示交轴电流的估计值，/>表示交轴电流的估计值的导数。
可选地，将目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器，非线性扰动估计器的估计过程为考虑相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况或相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况，包括：
将目标状态方程进行离散化处理，非线性扰动估计器的估计过程为相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况，得到目标状态方程的离散化表示：
式中，表示当前控制时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的交轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的交轴的非线性扰动估计值；
或者，
将目标状态方程进行离散化处理，非线性扰动估计器的估计过程为相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况，得到目标状态方程的离散化表示：
，
，
基于上式可以得到
由于相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等，则有
式中，表示当前控制时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前两时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的交轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的交轴的非线性扰动估计值，表示当前控制时刻的前两时刻的交轴的非线性扰动估计值。
一种永磁同步电机的控制方法，包括：
获取上述的扰动估计方法估计得到的非线性扰动估计值和线性扰动估计值；
运行原始的目标状态方程配置得到的控制器模型；
计算与预设的控制目标对应的控制量，控制目标包括：定子直轴电流值以指数跟踪速度收敛至直轴参考电流值，并且定子交轴电流值以指数跟踪速度收敛至交轴参考电流值；
定义控制目标为定子直轴和交轴的电流误差跟踪方程：
其中，和/>为定子直轴和交轴的电流，/>和/>为定子直轴和交轴的电流参考值，和/>分别代表直轴和交轴的电流跟踪误差；
定义具有指数收敛效果的反馈控制率为：
其中，表示/>的一阶导数，/>是一个常数，/>表示/>的一阶导数，/>是一个常数；
控制量包括：定子直轴的电压值和定子交轴的电压值；
将具有指数收敛效果的反馈控制率代入电流误差跟踪方程并结合目标状态方程，可以得到所述控制量的输出矩阵方程为：
依据控制量，控制永磁同步电机。
一种永磁同步电机的扰动估计装置，包括：
参数获取单元，用于获取当前采样时刻及前两个时刻的永磁同步电机的运行数据；运行数据包括定子直轴和交轴前两个时刻的电压、定子直轴和交轴的电流、定子电阻、转子磁链角速度、以及定子直轴和交轴的近似电感；
第一方程构建单元，用于基于运行数据构建永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程；
第二方程构建单元，用于对理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，目标状态方程包含有定子直轴和交轴的扰动项，扰动项包括线性扰动项和非线性扰动项；
线性扰动估计器设计单元，用于依据扩张后的目标状态方程构建线性扰动估计器，扩张采用将线性扰动项作为扩张状态变量的扩张方式，其中，线性扰动估计器利用电流环控制***输出量的微分信息，***输出量的微分信息包括直轴电流实际值的导数信息和直轴电流估计值的导数信息的差值，以及，交轴电流实际值的导数信息和交轴电流估计值的导数信息的差值；
非线性扰动估计器设计单元，用于将目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器，非线性扰动估计器的估计过程为考虑相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况或相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况；
扰动估计单元，用于基于线性扰动估计器和非线性扰动估计器，对永磁同步电机进行扰动估计，获得当前采样时刻的扰动估计值，扰动估计值包括线性扰动估计值和非线性扰动估计值。
一种永磁同步电机控制设备，包括至少一个处理器和与处理器连接的存储器，其中：
存储器用于存储计算机程序；
处理器用于执行计算机程序，以使永磁同步电机控制设备能够实现前述的永磁同步电机的扰动估计方法和永磁同步电机的控制方法。
一种计算机存储介质，存储介质承载有一个或多个计算机程序，当一个或多个计算机程序被永磁同步电机控制设备执行时，能够使永磁同步电机控制设备实现前述的永磁同步电机的扰动估计方法和永磁同步电机的控制方法。
借由上述技术方案，本申请提供的一种永磁同步电机的扰动估计方法中，通过获取当前采样时刻及前两个时刻的永磁同步电机的运行数据，基于运行数据构建永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程，并对理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，目标状态方程中包含有定子直轴和交轴的线性扰动项和非线性扰动项；依据扩张后的目标状态方程构建线性扰动估计器，其中扩张采用的是将线性扰动项作为扩张状态变量的扩张方式，并且线性扰动估计器中利用了电流环控制***输出量的微分信息；将目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器；基于线性扰动估计器和非线性扰动估计器，对永磁同步电机的扰动进行估计，并基于扰动估计值设计出了具有指数收敛效果且工况适应性更强的控制量来控制永磁同步电机，从而实现了永磁同步电机的高精度控制。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
图1为本申请提供的一种永磁同步电机的扰动估计的方法的流程图；
图2为本申请提供的一种永磁同步电机的扰动估计的装置的结构示意图；
图3为本申请提供的一种永磁同步电机的控制过程的示意图；
图4为本申请提供的一种永磁同步电机控制设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施例，然而应该理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”；术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
永磁同步电机的控制***中存在的扰动增加了永磁同步电机的控制难度，因此，如果处理和估计永磁同步电机的控制***中存在的扰动成了永磁同步电机的控制关键点。目前，常规的LESO（Linear Extended State Observer，线性扩张状态观测器）虽然能够得到扰动估计值，但是其准确度较低，无法满足永磁同步电机在更高控制要求领域的控制需求。
因此，如何提供一种对永磁同步电机控制***中存在的扰动进行准确估计进而实现永磁同步电机高精度控制的方法，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
为了解决上述问题，本申请提供了一种永磁同步电机的扰动估计方法、控制方法及相关装置，以下将结合具体实施例对本申请做详细介绍。
实施例一
图1展示了本申请实施例提供的一种永磁同步电机的扰动估计方法的流程图。
如图1所示，本申请实施例提供的一种永磁同步电机的扰动估计方法具体包括以下几个步骤：
S10、获取当前采样时刻及前两个时刻的永磁同步电机的运行数据。
具体来说，获取当前采样时刻及前两个时刻的永磁同步电机的运行数据，运行数据包括定子直轴和交轴前两个时刻的电压和/>、定子直轴和交轴的电流/>和/>、定子电阻、转子磁链角速度/>、以及定子直轴和交轴的近似电感/>和/>。
S20、基于运行数据构建永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程。
本申请实施例需要基于上述步骤S10获取的当前采样时刻及前两个时刻的永磁同步电机的运行数据，基于运行数据构建永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程。
需要说明的是，在构建永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程之前，还需要获取未考虑***的内外部扰动的永磁同步电机的定子的直轴和交轴的电压数学计算模型，以及获取永磁同步电机的定子的直轴磁链和交轴磁链的数学计算模型，并依据永磁同步电机的定子的直轴和交轴的电压数学计算模型和永磁同步电机的定子的直轴磁链和交轴磁链的数学计算模型推导出永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程。
具体来说，获取永磁同步电机的定子的直轴和交轴的电压数学计算模型，并记为第一数学计算模型：
其中，和/>分别为定子直轴和交轴的电压值，/>和/>分别为定子直轴和交轴的电流值，/>定子电阻值，上述/>和/>分别为定子直轴和交轴磁链，/>为转子磁链角速度，/>和/>分别表示定子直轴和交轴磁链的一阶导数。
获取永磁同步电机的定子的直轴磁链和交轴磁链的数学计算模型，并记为第二数学计算模型：
其中，为永磁体磁链，/>为定子的直轴电感，/>为定子的交轴电感。
将第二数学计算模型的表达式代入第一数学计算模型中并考虑时变电感的影响，可以得到第三数学计算模型：
其中，表示/>的一阶导数，/>表示/>的一阶导数。
需要说明的是，本申请实施例在将第二数学计算模型的表达式代入第一数学计算模型中得到第三数学计算模型的过程中，由于将定子直轴和交轴的电感和/>定义为会随着***状态的变化而变化，因此在计算定子直轴的电感/>的一阶导数时，定子直轴的电感的一阶导数不再是零，而是定义为/>。同理，在计算定子交轴的电感/>的一阶导数时，定子交轴的电感/>的一阶导数不再是零，而是定义为/>。
在得到上述第三数学计算模型之后，通过对第三数学计算模型进行公式变换，可以得到包含可建模扰动项的理想状态方程：
其中，表示定子直轴的近似电感值，/>表示定子交轴的近似电感值，/>表示包含直轴时变电感、将直轴时变电感固定为恒值电感以及交轴耦合项所引起的***直轴的可建模的扰动量，/>表示包含交轴时变电感、将交轴时变电感固定为恒值电感以及直轴耦合项所引起的***交轴的可建模的扰动量。
对上述包含可建模扰动项的理想状态方程进行解耦处理，可以得到解耦后的包含可建模扰动项的理想状态方程：
由于永磁同步电机***中不仅包含可建模的扰动，还包含不可建模的扰动，因此，将永磁同步电机真实存在的不可建模的扰动考虑在内，可以得到包含***总扰动的定子电流方程：
其中，表示***存在的真实总扰动。
需要说明的是，由于永磁同步电机控制***中存在的不可建模的扰动在工程上实际不易获取，因此，本申请实施例将永磁同步电机的内外部总扰动进一步分解为在工程上实际可以获取的线性扰动和非线性扰动，通过对永磁同步电机电流环控制***中的线性扰动和非线性扰动的快速估计实现了对永磁同步电机电流环控制***总扰动的准确估计。
S30、对理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，目标状态方程包含有定子直轴和交轴的扰动项，扰动项包括线性扰动项和非线性扰动项。
本申请实施例中，由于将定子直轴和交轴的包含时变电感参数所引起的可建模和不可建模的内外部总扰动量进一步分解为线性扰动项和非线性扰动项，因此，对理想状态方程进行解耦处理可以得到包含***存在的总扰动的目标状态方程，包含***存在的总扰动的目标状态方程为：
其中，表示定子直轴的线性扰动项，/>表示定子交轴的线性扰动项，表示定子直轴的非线性扰动项，/>表示定子交轴的非线性扰动项，表示定子直轴的总扰动项，/>表示定子交轴的总扰动项，/>表示***存在的总扰动项。
S40、依据扩张后的目标状态方程构建线性扰动估计器，其中扩张采用将线性扰动项作为扩张状态变量的扩张方式，且线性扰动估计器利用了电流环控制***输出量的微分信息。
本申请实施例采用将线性扰动项作为扩张状态变量的方式对目标状态方程进行扩张从而构建线性扰动估计器。
具体来说，以直轴为例进行介绍，将设计为***的扩张状态变量，则可以得到扩张后的目标状态方程为：
其中，；
是常数，/>，/>表示/>的一阶导数。
依据扩张后的目标状态方程构建直轴线性扰动估计器，则直轴线性扰动估计器对应的数学模型为：
其中，，/>和/>为观测增益;
从直轴线性扰动估计器对应的数学模型中可以看出，本申请实施例构建的直轴线性扰动估计器相比传统的线性扰动估计器额外利用了***输出量的微分信息，其中***输出量的微分信息包括***直轴电流实际值的导数信息和直轴电流估计值的导数信息的差值。本申请实施例通过利用***输出量的微分信息，提高了***的线性扰动的估计精度，加快了***的线性扰动的估计速度。
基于扩张后的目标状态方程以及直轴线性扰动估计器对应的数学模型可以得到：
其中，，/>。
具体来说，当的数值越接近于零，且通过利用/>的特征多项式的根为负值，可以实现对观测增益/>和/>的整定，进而实现直轴线性扰动观测器的观测值可以渐进稳定的跟踪***的状态量，从而保证对直轴的线性扰动的稳定可靠的估计。
以交轴为例，将设计为***的扩张状态变量，则可以得到扩张后的目标状态方程为：/>
其中，；
是常数，/>，/>表示/>的一阶导数。
依据扩张后的目标状态方程构建交轴线性扰动估计器，则交轴线性扰动估计器对应的数学模型为：
其中，，/>和/>为观测增益；
从交轴线性扰动估计器对应的数学模型中可以看出，本申请实施例构建的交轴线性扰动估计器相比传统的线性扰动估计器额外利用了***输出量的微分信息，其中***输出量的微分信息包括***交轴电流实际值的导数信息和交轴电流估计值的导数信息的差值。本申请实施例通过利用***输出量的微分信息，提高了***的线性扰动的估计精度，加快了***的线性扰动的估计速度。
基于扩张后的目标状态方程以及交轴线性扰动估计器对应的数学模型可以得到：
其中，，/>。
具体来说，当的数值越接近于零，且通过利用/>的特征多项式的根为负值，可以实现对观测增益/>和/>的整定，进而实现交轴线性扰动观测器的观测值可以渐进稳定的跟踪***的状态量，从而保证对交轴的线性扰动的稳定可靠的估计。
S50、将目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器。
本申请实施例需要对目标状态方程进行离散化处理得到不同时刻的非线性扰动并构建非线性扰动估计器。具体来说，针对永磁同步电机的电流环控制***，通常需要满足至少10kHz甚至更高的开关频率，本申请实施例以10kHz的开关频率为例进行介绍，则10kHz的开关频率对应的采样周期Ts为100微秒。在实际工程的应用中，通常可以认为在100微秒的永磁同步电机的控制周期内，永磁同步电机的电流环控制***中的非线性扰动不发生变化，即上一个控制周期内的非线性扰动估计值等于下一个控制周期的非线性扰动估计值。
假定当前永磁同步电机的控制时刻为k时刻，则对目标状态方程进行离散化处理可以得到：
其中，表示当前控制时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的交轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的交轴的非线性扰动估计值。
还需要说明的是，在实际工程的应用中，还会存在永磁同步电机的电流环控制***中的非线性扰动发生变化的情况，即上一个控制周期内的非线性扰动估计值不等于下一个控制周期的非线性扰动估计值。但是，可以认为上一个控制周期内的非线性扰动估计值与下一个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量总是相等的。
假定当前永磁同步电机的控制时刻为k时刻，则对目标状态方程进行离散化处理可以得到永磁同步电机k-1时刻的非线性扰动估计：
同样可以得到永磁同步电机k-2时刻的非线性扰动估计：
其中，表示k-2时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示k-2时刻的交轴的非线性扰动估计值。
基于永磁同步电机k-1时刻的非线性扰动估计和永磁同步电机k-2时刻的非线性扰动估计，可以得到：
由于假定上一个控制周期内的非线性扰动估计值与下一个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量总是相等的，即假定：
因此可以得到：
进而可以得到：
即通过永磁同步电机k-1时刻的非线性扰动估计值和永磁同步电机k-2时刻的非线性扰动估计值可以得到永磁同步电机当前控制时刻k时刻的非线性扰动估计值。
S60、基于线性扰动估计器和非线性扰动估计器，对永磁同步电机进行扰动估计，获得当前采样时刻的扰动估计值。
如图3所示，图3展示了本申请实施例提供的永磁同步电机的电流环控制***的整体框图，既包含永磁同步电机直轴的电流环控制***也包含永磁同步电机交轴的电流环控制***。
从图3中可以看出，本申请实施例提供的永磁同步电机的电流环控制***包括基础控制器、线性扰动估计器、非线性扰动估计器、延时器、指数收敛自适应控制器以及永磁同步电机。其中，基础控制器的输入是定子电流参考值与永磁同步电机的输出电流值/>的差值，具体来说，即定子直轴和交轴的电流参考值/>和/>与永磁同步电机的定子直轴和交轴的输出电流/>和/>的差值作为控制器的输入。其中，/>和/>分别代表直轴和交轴的电流跟踪误差，/>作为基础控制器的输入。
基础控制器的输出为，由于图3中展示的永磁同步电机的电流环控制***既包含永磁同步电机直轴的电流环控制***也包含永磁同步电机交轴的电流环控制***，因此可以将/>拆分成/>和/>。
具体来说，定义基础控制器的输出为何/>，则根据包含***总扰动的目标状态方程可以得到：
如果忽略扰动估计器的估计误差，则可以得到：
对上式进行拉普拉斯变换可以得到永磁同步电机直轴的传递函数：
设计定子直轴的基础控制器为：，其中，/>，/>，
为定子直轴的负反馈控制***的控制带宽。
基于定子直轴的基础控制器的输出可以得到的结果。
同理，则根据包含***总扰动的目标状态方程可以得到：
如果忽略扰动估计器的估计误差，则可以得到：
对上式进行拉普拉斯变换可以得到永磁同步电机交轴的传递函数：
设计定子交轴的基础控制器为：，其中，/>，/>，
为定子交轴的负反馈控制***的控制带宽。
基于定子交轴的基础控制器的输出可以得到的结果。
具体来说，本申请实施例设计了一种基于状态反馈且具有指数收敛效果的指数收敛自适应控制器，通过定子直轴和交轴的电流和/>以及定子直轴和交轴的电流参考值/>和/>构建直轴和交轴的电流误差跟踪方程：
其中，和/>分别代表直轴和交轴的电流跟踪误差。
将前述包含***总扰动的目标状态方程代入直轴和交轴的电流误差跟踪方程，可以得到包含***总扰动的电流误差跟踪方程：
本申请实施例利用指数函数变化速率快的特性设计永磁同步电机的控制量，从而使***具有全局指数收敛的特性。
具体来说，定义直轴和交轴的反馈控制率为：
其中，表示/>的一阶导数，/>是一个常数，/>表示/>的一阶导数，/>是一个常数。
将直轴和交轴的反馈控制率代入上述包含***总扰动的电流误差跟踪方程可以得到指数收敛自适应控制器的输出矩阵方程：
需要说明的是，本申请实施例在构建基于状态反馈的控制器和常规的基础控制器不同的是：常规的基础控制器在计算直轴和交轴的电流误差跟踪方程时，采用的是直轴和交轴电流的观测值和/>，即/>，本申请实施例采用的是直轴和交轴电流的实际值和/>，即/>。由于常规的基础控制器观测/>和/>需要一定的时间，导致直轴和交轴电流的观测值/>和/>和实际值之间存在差异，造成***延迟。因此本申请实施例通过直接采用直轴和交轴电流的实际值/>和/>得到直轴和交轴的电流误差跟踪方程，可以极大程度提高***的响应速度和控制精度。
还需要说明的是，从本申请实施例提供的控制器的输出矩阵方程中可以看出，本申请实施例提供的控制器的输出量中减少了扰动因素对控制过程的干扰，因此使得永磁同步电机***趋于一个无扰动的***
实施例二
图2展示了本申请实施例提供的一种永磁同步电机的扰动估计装置的结构示意图。
如图2所示，本申请实施例提供的一种永磁同步电机的扰动估计装置具体包括：
参数获取单元201，用于获取当前采样时刻及前两个时刻的永磁同步电机的运行数据；运行数据包括定子直轴和交轴的电压、定子直轴和交轴的电流、定子电阻、转子磁链角速度、定子直轴和交轴磁链、以及定子直轴和交轴的近似电感；
第一方程构建单元202，用于基于运行数据构建永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程；
第二方程构建单元203，用于对理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，目标状态方程包含有定子直轴和交轴的扰动项，扰动项包括线性扰动项和非线性扰动项；
线性扰动估计器设计单元204，用于依据扩张后的目标状态方程构建线性扰动估计器，扩张采用将线性扰动项作为扩张状态变量的扩张方式，其中，线性扰动估计器利用电流环控制***输出量的微分信息，***输出量的微分信息包括直轴电流实际值的导数信息和直轴电流估计值的导数信息的差值，以及，交轴电流实际值的导数信息和交轴电流估计值的导数信息的差值；
非线性扰动估计器设计单元205，用于将目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器，非线性扰动估计器的估计过程为考虑相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况或相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况；
扰动估计单元206，用于基于线性扰动估计器和非线性扰动估计器，对永磁同步电机进行扰动估计，获得当前采样时刻的扰动估计值，扰动估计值包括线性扰动估计值和非线性扰动估计值。
实施例三
图4为本申请实施例提供的永磁同步电机控制设备的示意图。
参考图4所示，其示出了适于用来实现本申请实施例中的永磁同步电机控制设备的结构示意图。本申请实施例中的永磁同步电机控制设备可以包括但不限于诸如笔记本电脑、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、台式计算机等等的固定终端。图4示出的永磁同步电机控制设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，该永磁同步电机控制设备可以包括处理装置（例如中央处理器、图形处理器等）401，其可以根据存储在只读存储器（ROM）402中的程序或者从存储装置408加载到随机存取存储器（RAM）403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在永磁同步电机控制设备通电的状态下，RAM 403中还存储有永磁同步电机控制设备操作所需的各种程序和数据，包括永磁同步电机当前采样时刻及前两个时刻的运行数据。处理装置401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出（I/O）接口405也连接至总线404。
通常，以下装置可以连接至I/O接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器（LCD）、扬声器、振动器等的输出装置407；包括例如内存卡、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许永磁同步电机控制设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的永磁同步电机控制设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
本申请的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（射频）等等，或者上述的任意合适的组合。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机的扰动估计方法，其特征在于，应用于所述永磁同步电机的电流环控制***，所述方法包括：
获取当前采样时刻及前两个时刻的所述永磁同步电机的运行数据；所述运行数据包括定子直轴和交轴前两个时刻的电压、定子直轴和交轴的电流、定子电阻、转子磁链角速度、以及定子直轴和交轴的近似电感；
基于所述运行数据构建所述永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程；
对所述理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，所述目标状态方程包含有定子直轴和交轴的扰动项，所述扰动项包括线性扰动项和非线性扰动项；
依据扩张后的所述目标状态方程构建线性扰动估计器，所述扩张采用将线性扰动项作为扩张状态变量的扩张方式，其中，所述线性扰动估计器利用所述电流环控制***输出量的微分信息，所述***输出量的微分信息包括所述直轴电流实际值的导数信息和直轴电流估计值的导数信息的差值，以及，所述交轴电流实际值的导数信息和所述交轴电流估计值的导数信息的差值；
将所述目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器，所述非线性扰动估计器的估计过程为考虑相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况或相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况；
基于所述线性扰动估计器和所述非线性扰动估计器，对所述永磁同步电机进行扰动估计，获得当前采样时刻的扰动估计值，所述扰动估计值包括线性扰动估计值和非线性扰动估计值。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的扰动估计方法，其特征在于，所述基于所述运行数据构建所述永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程之前，还包括：
获取永磁同步电机的定子的直轴和交轴的电压数学计算模型，并记为第一数学计算模型：
其中，所述和/>分别为定子直轴和交轴的电压值，所述/>和/>分别为定子直轴和交轴的电流值，所述/>定子电阻值,所述/>和/>分别为定子直轴和交轴磁链，所述/>为转子磁链角速度；
所述和/>分别表示定子直轴和交轴磁链的一阶导数；
获取永磁同步电机的定子的直轴磁链和交轴磁链的数学计算模型，并记为第二数学计算模型：
其中，所述为永磁体磁链，所述/>为定子的直轴电感，所述/>为定子的交轴电感；
将所述第二数学计算模型代入所述第一数学计算模型并考虑时变电感的影响得到第三数学计算模型：
式中，表示/>的一阶导数，/>表示/>的一阶导数。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的扰动估计方法，其特征在于，所述基于所述运行数据构建所述永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程，包括：
对所述第三数学计算模型进行公式变形并考虑***存在的不易建模的扰动量，得到所述电流的理想状态方程，
所述电流的理想状态方程为：
其中，表示定子直轴的近似电感值，/>表示定子交轴的近似电感值，/>表示包含直轴时变电感、将直轴时变电感固定为恒值电感以及交轴耦合项所引起的***直轴的可建模的扰动量，/>表示包含交轴时变电感、将交轴时变电感固定为恒值电感以及直轴耦合项所引起的***交轴的可建模的扰动量，/>表示直轴其它未建模的扰动量，表示交轴其它未建模的扰动量。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的扰动估计方法，其特征在于，所述对所述理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，包括：
对所述理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，所述目标状态方程为：
其中，表示定子直轴的线性扰动项，/>表示定子交轴的线性扰动项，表示定子直轴的非线性扰动项，/>表示定子交轴的非线性扰动项，表示定子直轴的总扰动项，/>表示定子交轴的总扰动项，/>表示***存在的总扰动项。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机的扰动估计方法，其特征在于，所述依据扩张后的所述目标状态方程构建线性扰动估计器包括：
所述扩张后的所述目标状态方程为：
其中，；
为常数，/>；
所述线性扰动估计器的数学模型为：
式中，，/>和/>代表观测增益；
其中，表示/>的一阶导数，/>表示/>的一阶导数，/>表示/>的一阶导数，在所述直轴线性扰动估计器中，参数/>，/>表示直轴电流的实际值，/>表示直轴电流的估计值，/>表示直轴电流的估计值的导数；在所述交轴线性扰动估计器中，参数/>，/>表示交轴电流的实际值，/>表示交轴电流的估计值，/>表示交轴电流的估计值的导数。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机的扰动估计方法，其特征在于，所述将所述目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器，非线性扰动估计器的估计过程为考虑相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况或相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况，包括：
将所述目标状态方程进行离散化处理，非线性扰动估计器的估计过程为相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况，得到所述目标状态方程的离散化表示：
式中，表示当前控制时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的交轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的交轴的非线性扰动估计值；
或者，
将所述目标状态方程进行离散化处理，非线性扰动估计器的估计过程为相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况，得到所述目标状态方程的离散化表示：
，
，
基于上式可以得到
由于相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等，则有
式中，表示当前控制时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前两时刻的直轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的交轴的非线性扰动估计值，/>表示当前控制时刻的前一时刻的交轴的非线性扰动估计值，表示当前控制时刻的前两时刻的交轴的非线性扰动估计值。
7.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，包括：
获取权利要求1-6任一所述的扰动估计方法估计得到的非线性扰动估计值和线性扰动估计值；
运行原始的目标状态方程配置得到的控制器模型；
计算与预设的控制目标对应的控制量，所述控制目标包括：定子直轴电流值以指数跟踪速度收敛至直轴参考电流值，并且定子交轴电流值以指数跟踪速度收敛至交轴参考电流值；
定义所述控制目标为定子直轴和交轴的电流误差跟踪方程：
其中，和/>为定子直轴和交轴的电流，/>和/>为定子直轴和交轴的电流参考值，和/>分别代表直轴和交轴的电流跟踪误差；
定义具有指数收敛效果的反馈控制率为：
其中，表示/>的一阶导数，/>是一个常数，/>表示/>的一阶导数，/>是一个常数；
所述控制量包括：定子直轴的电压值和定子交轴的电压值；
将具有指数收敛效果的反馈控制率代入所述电流误差跟踪方程并结合目标状态方程，可以得到所述控制量的输出矩阵方程为：
依据所述控制量，控制所述永磁同步电机。
8.一种永磁同步电机的扰动估计装置，其特征在于，包括：
参数获取单元，用于获取当前采样时刻及前两个时刻的所述永磁同步电机的运行数据；所述运行数据包括定子直轴和交轴前两个时刻的电压、定子直轴和交轴的电流、定子电阻、转子磁链角速度、以及定子直轴和交轴的近似电感；
第一方程构建单元，用于基于所述运行数据构建所述永磁同步电机的定子直轴和交轴电流的理想状态方程；
第二方程构建单元，用于对所述理想状态方程进行解耦处理得到目标状态方程，所述目标状态方程包含有定子直轴和交轴的扰动项，所述扰动项包括线性扰动项和非线性扰动项；
线性扰动估计器设计单元，用于依据扩张后的所述目标状态方程构建线性扰动估计器，所述扩张采用将线性扰动项作为扩张状态变量的扩张方式，其中，所述线性扰动估计器利用电流环控制***输出量的微分信息，所述***输出量的微分信息包括所述直轴电流实际值的导数信息和直轴电流估计值的导数信息的差值，以及，所述交轴电流实际值的导数信息和所述交轴电流估计值的导数信息的差值；
非线性扰动估计器设计单元，用于将所述目标状态方程进行离散化处理构建非线性扰动估计器，所述非线性扰动估计器的估计过程为考虑相邻两个控制周期的非线性扰动估计值相等的情况或相邻两个控制周期的非线性扰动估计值之间的变化量相等的情况；
扰动估计单元，用于基于所述线性扰动估计器和所述非线性扰动估计器，对所述永磁同步电机进行扰动估计，获得所述当前采样时刻的扰动估计值，所述扰动估计值包括线性扰动估计值和非线性扰动估计值。
9.一种永磁同步电机控制设备，其特征在于，包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述计算机程序，以使所述永磁同步电机控制设备能够实现如权利要求1至6中任意一项所述的永磁同步电机的扰动估计方法以及权利要求7所述的永磁同步电机的控制方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被永磁同步电机控制设备执行时，能够使所述永磁同步电机控制设备实现如权利要求1至6中任意一项所述的永磁同步电机的扰动估计方法以及权利要求7所述的永磁同步电机的控制方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117997206A (zh) * 2024-04-03 2024-05-07 潍柴动力股份有限公司 一种永磁同步电机的转速控制方法、装置、电子设备和存储介质
CN117997207A (zh) * 2024-04-03 2024-05-07 潍柴动力股份有限公司 基于扰动预测的电机控制方法、装置、电子设备和介质
CN117997177A (zh) * 2024-04-03 2024-05-07 潍柴动力股份有限公司 永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制***、可读存储介质

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180316291A1 (en) * 2017-04-27 2018-11-01 Steering Solutions Ip Holding Corporation Disturbance observer for permanent magnet direct current machines
CN110022105A (zh) * 2019-04-25 2019-07-16 西安理工大学 基于fosmc的永磁同步电机预测电流控制方法及***
CN111835254A (zh) * 2020-06-04 2020-10-27 浙江工业大学 一种基于有限时间吸引律的永磁同步电机速度控制方法
CN114024473A (zh) * 2020-07-15 2022-02-08 东南大学 一种基于齿隙补偿的永磁同步电机伺服***的抗干扰复合控制方法
CN115102443A (zh) * 2022-06-29 2022-09-23 南京工程学院 一种永磁同步直线电机的控制方法、装置及存储介质
CN115514270A (zh) * 2022-10-21 2022-12-23 苏州科技大学 一种改进扩张观测器的永磁同步电机滑模自抗扰控制方法
CN116094383A (zh) * 2023-02-03 2023-05-09 长春工业大学 永磁同步电机时变非线性扰动观测器及电流约束控制方法
CN116526919A (zh) * 2022-11-11 2023-08-01 苏州科技大学 一种永磁同步电机伺服***及其电流预测控制方法、装置
US20230246578A1 (en) * 2021-05-06 2023-08-03 Dalian University Of Technology Finite time speed control method for permanent magnet synchronous motor based on fast integral terminal sliding mode and disturbance estimation

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180316291A1 (en) * 2017-04-27 2018-11-01 Steering Solutions Ip Holding Corporation Disturbance observer for permanent magnet direct current machines
CN110022105A (zh) * 2019-04-25 2019-07-16 西安理工大学 基于fosmc的永磁同步电机预测电流控制方法及***
CN111835254A (zh) * 2020-06-04 2020-10-27 浙江工业大学 一种基于有限时间吸引律的永磁同步电机速度控制方法
CN114024473A (zh) * 2020-07-15 2022-02-08 东南大学 一种基于齿隙补偿的永磁同步电机伺服***的抗干扰复合控制方法
US20230246578A1 (en) * 2021-05-06 2023-08-03 Dalian University Of Technology Finite time speed control method for permanent magnet synchronous motor based on fast integral terminal sliding mode and disturbance estimation
CN115102443A (zh) * 2022-06-29 2022-09-23 南京工程学院 一种永磁同步直线电机的控制方法、装置及存储介质
CN115514270A (zh) * 2022-10-21 2022-12-23 苏州科技大学 一种改进扩张观测器的永磁同步电机滑模自抗扰控制方法
CN116526919A (zh) * 2022-11-11 2023-08-01 苏州科技大学 一种永磁同步电机伺服***及其电流预测控制方法、装置
CN116094383A (zh) * 2023-02-03 2023-05-09 长春工业大学 永磁同步电机时变非线性扰动观测器及电流约束控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117997206A (zh) * 2024-04-03 2024-05-07 潍柴动力股份有限公司 一种永磁同步电机的转速控制方法、装置、电子设备和存储介质
CN117997207A (zh) * 2024-04-03 2024-05-07 潍柴动力股份有限公司 基于扰动预测的电机控制方法、装置、电子设备和介质
CN117997177A (zh) * 2024-04-03 2024-05-07 潍柴动力股份有限公司 永磁同步电机的控制方法、电流环及永磁同步电机控制***、可读存储介质

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