CN117997208A - 一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置应用于电子设备，具体为获取永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数，控制参数为永磁同步电机的观测带宽或采样周期；基于名义参数、监测参数和控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到永磁同步电机的转速估计值。本方案在估算电机转速过程中，摆脱了对电流传感器的直接依赖，避免了因电流传感器输出的电流信号的精度较差导致的速度估计值误差较大的问题。另外，本申请的方案还克服了***存在的不确定性扰动对转速估计的影响，提高了永磁同步电机转速的估计的准确性和鲁棒性。

Description

一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储 介质

技术领域

本申请涉及电机技术领域，更具体地说，涉及一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

永磁同步电机在运行过程中，出于对其转速进行精确控制的目的，往往需要实时获取准确的转速信息。现有的速度估计方案通常是利用电流传感器采集与实时转速相关的电流信号，然后利用位置解码芯片处理该电流信号获取到转子位置，最后基于对转子位置进行微分处理得到该转速信息。然而，电流传感器易受到外界不确定因素的干扰，导致其输出的电流信号的精度较差，从而使得最终得到速度估计值误差较大。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储介质，用于对永磁同步电机的转速信息进行估计，得到精度较高的转速估计值。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种永磁同步电机的转速估计方法，应用于电子设备，所述转速估计方法包括步骤：

获取所述永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数，所述控制参数为所述永磁同步电机的观测带宽或采样周期；

基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到所述永磁同步电机的转速估计值。

可选的，所述改进电机运动方程为：

其中，表示永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值，且满足，为所述永磁同步电机的机械角速度，为所述永磁同 步电机的名义转动惯量值，为所述永磁同步电机的名义阻尼系数，为所述永磁同步 电机的实际转动惯量相对于所述名义转动惯量值的变化量，为所述永磁同步电机的实 际阻尼系数相对于所述名义阻尼系数的变化量，表示永磁同步电机运动***中真实存在 而又难以建模的扰动量。

可选的，所述基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，包括步骤：

基于所述名义参数、所述监测参数和所述观测带宽对第一转速估算模型进行求解处理，得到所述转速估计值；

或，基于所述名义参数、所述监测参数和所述采样周期对第二转速估算模型进行求解处理，得到所述转速估计值。

可选的，所述第一转速估算模型为：

其中，为所述永磁同步电机的机械角速度，为所述转速估计值，为所述永 磁同步电机的名义转动惯量值，所述永磁同步电机的名义阻尼系数，为所述永磁同 步电机对外输出的实际有效扭矩值，所述实际有效扭矩值的估计值，为所述第一转速 估算模型的转速反馈系数，为所述第一转速估算模型的扭矩反馈系数；

且，，， 其中的为所述观测带宽。

可选的，所述第二转速估算模型为：

其中，为所述转速估计值， 为所述永磁同步电机的名义转动惯量值， 为所述永磁同步电机的名义阻尼系数，为所述永磁同步电机的转速的参考值，为所述永磁同步电机的时刻的前一时刻的机械角速度，为所述采样周期。

可选的，所述基于所述电机参数名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建预设的速度估计模型进行求解处理，还包括步骤：

基于电流计算公式对所述转速估计值进行处理，得到所述永磁同步电机的母线电流，所述电流计算公式为：

其中，表示所述永磁同步电机在时刻的母线电压值，为所述永磁同 步电机在时刻的实际有效扭矩值的估计值，为所述转速估计值。

一种永磁同步电机的转速估计装置，应用于电子设备，所述转速估计装置包括：

参数采集模块，被配置为获取所述永磁同步电机的多个名义参数和控制参数，所述控制参数为所述永磁同步电机的观测带宽或采样周期；

估计执行模块，被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到所述永磁同步电机的转速估计值。

所述改进电机运动方程为：

，

其中，表示永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值，且满足，为所述永磁同步电机的机械角速度，为所述永磁同 步电机的名义转动惯量值，为所述永磁同步电机的名义阻尼系数，为所述永磁同步 电机的实际转动惯量相对于所述名义转动惯量值的变化量，为所述永磁同步电机的实 际阻尼系数相对于所述名义阻尼系数的变化量，表示永磁同步电机运动***中真实存在 而又难以建模的扰动量。

可选得，所述估计执行模块包括：

第一估算单元，被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述观测带宽对第一转速估算模型进行求解处理，得到所述转速估计值；

第二估算单元，被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述采样周期对第二转速估算模型进行求解处理，得到所述转速估计值。

可选得，所述第一转速估算模型为：

其中，为所述永磁同步电机的机械角速度，为所述转速估计值，为所述永 磁同步电机的名义转动惯量值，所述永磁同步电机的名义阻尼系数，为所述永磁同 步电机对外输出的实际有效扭矩值，所述实际有效扭矩值的估计值，为所述第一转速 估算模型的转速反馈系数，为所述第一转速估算模型的扭矩反馈系数；

且，，， 其中的为所述观测带宽。

可选的，所述第二转速估算模型为：

其中，为所述转速估计值， 为所述永磁同步电机的名义转动惯量值， 为所述永磁同步电机的名义阻尼系数，为所述永磁同步电机的机械角速度的参考 值，为所述永磁同步电机的时刻的前一时刻的机械角速度，为所述采样周期。

可选的，所述估计执行模块还包括：

第三估算单元，被配置为基于电流计算公式对所述转速估计值进行处理，得到所述永磁同步电机的母线电流，所述电流计算公式为：

其中，表示所述永磁同步电机在时刻的母线电压值，为所述永磁同 步电机在时刻的实际有效扭矩值的估计值，为所述转速估计值。

一种电子设备，应用于永磁同步电机，所述电子设备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或指令；

所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述电子设备实现如上所述地转速估计方法。

一种存储介质，应用于电子设备，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序能够被所述电子设备执行，从而使所述电子设备实现如上所述地转速估计方法。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种永磁同步电机的转速估计方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置应用于电子设备，具体为获取永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数，控制参数为永磁同步电机的观测带宽或采样周期；基于名义参数、监测参数和控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到永磁同步电机的转速估计值。本方案在估算电机转速过程中，摆脱了对电流传感器的直接依赖，避免了因电流传感器的电流信号的精度较差导致的速度估计值误差较大的问题。

另外，本申请的方案还克服了***存在的不确定性扰动对转速估计的影响，提高了永磁同步电机转速的估计的准确性和鲁棒性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为永磁同步电机的双环控制图；

图2为本申请实施例的一种永磁同步电机的转速估计方法的流程图；

图3为本申请实施例的另一种永磁同步电机的转速估计方法的流程图；

图4为本申请实施例的一种永磁同步电机的转速估计装置的框图；

图5为本申请实施例的另一种永磁同步电机的转速估计装置的框图；

图6为本申请实施例的一种电子设备的框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

永磁同步电机的控制***主要分为速度环和转矩环，如图1所示。从中可以看出，其中的速度环需要基于对永磁同步电机的速度检测得到其实时转速，并基于该实时转速和参考转速实施控制。

通常情况下，永磁同步电机的运动方程可以表示为：

（1）

式中和分别是永磁同步电机的电磁转矩和负载转矩；是永磁同步电机的 机械角速度；是永磁同步电机的转动惯量；是永磁同步电机的阻尼系数。需要特别指出 的是，随着永磁同步电机运行年数的增加和运行状态的变化，其转动惯量和阻尼系数 都会发生变化，此外，永磁同步电机运动***中真实存在且又难以建模的扰动量也未体现 在方程（1）中。

为了解决上述扰动问题，本申请提出了一种更为精确的永磁同步电机的运动方程，具体方程如下：

(2)

其中，是永磁同步电机名义转动惯量值，是实际转动惯量相对于名义转动 惯量值的变化量，且满足。是永磁同步电机名义阻尼系数；是实际阻尼系 数相对于名义阻尼系数的变化量，且满足; 表示永磁同步电机运动***中 真实存在的而又难以建模的扰动量。

将方程（2）进行简单变换得到一种永磁同步电机的改进电机运动方程，该运动方程考虑了***扰动，具体如下：

（3）

式中表示永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值，也表示永磁同步电机转 矩环的输入值，且满足：

（4）

本申请中采用永磁同步电机的名义参数作为该改进电机运动方程的方程参数，且考虑了***扰动，由于名义参数来源明确清晰且不会随工况发生变化，因此通过该改进电机运动方程实现转速估计时的实现手段较为简单，降低了转速估计难度。

本申请基于以上的方程，提出如下的具体的实施例。图2为本申请实施例的一种永磁同步电机的转速估计方法的流程图。

如图2所示，本实施例提供的转速估计方法应用于对永磁同步电机实施控制的电子设备，用于基于从该永磁同步电机获得的相关参数进行运算，以便得到较为准确的转速估计值，该电子设备可以理解为计算机、控制器或者嵌入式设备，具体包括如下步骤：

S1、获取永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数。

即从用于对永磁同步电机进行控制的控制设备中采集多个名义参数和控制参数。这里的名义参数包括永磁同步电机的名义转动惯量值和名义阻尼系数，该监测参数为对永磁同步电机通过一定方法进行实时监测所获得的实时参数，例如根据传感器对其进行转速检测所获得机械角速度。该控制参数指的是对永磁同步电机实施控制时的观测带宽和采样周期或者其中之一。

S2、基于名义参数、监测参数和控制参数对速度估计模型进行求解处理。

通过基于多个名义参数和控制参数对速度估计模型进行求解处理，得到该永磁同步电机的速度估计值。本申请中的速度估计模型是基于上述的公式（3）和公式（4）所构建的，分别为第一转速估算模型和第二转速估算模型，两个模型分别适用于如下的两个具体实施方式，如图3所示。

S201：基于名义参数、监测参数和观测带宽对第一转速估算模型进行求解处理，得到转速估计值。

结合上述公式（4），该公式（3）可以改写为：

（5）

基于上述公式进行模型构建，从而得到该第一转速估算模型，具体如下：

（6）

式中表示永磁同步电机的转速估计值，表示永磁同步电机的实际有效扭矩 值的估计值，同时其还为转矩环的输入值的估计值，表示第一转速估算模型的转速反馈 系数，表示第一转速估算模型的扭矩反馈系数。

将公式（5）减去第一转速估算模型可以得到如下的公式。

（7）

为保证永磁同步电机的速度观测效果，观测***观测值与实际值之间的误差渐 进稳定趋近于零，利用线性***稳定性理论知识，只需要令的特征值为负值。

假设***的观测带宽为，其为正数，可以得到当，时， 可以实现的特征值为负，从而理论上能够保证对永磁同步电机转速的精准估算。

基于此，可以将，和永磁同步电机的机械角速度代入 第一转速估算模型并对其进行求解，即可以得到永磁同步电机的转速估计值，并还可以 得到永磁同步电机的实际有效扭矩值的估计值。

另外，在得到永磁同步电机的转速估计值和其实际有效扭矩值的估计值的 基础上。在不增加额外太多计算量的情况下，通过简单运算就可以得到该永磁同步电机的 母线电流，具体计算公式如下：

公式中，表示时刻的采集到的母线电压值，为该永磁同步电机时 刻的实际有效扭矩值的估计值，为永磁同步电机的时刻的转速估计值。

S202、基于名义参数、监测参数和采样周期对第二转速估算模型进行求解处理，得到转速估计值。

本实施方式中，可以结合公式（4）将公式（3）进行离散化处理，可以得到如下方程：

（8）

公式（8）中，表示速度采样周期，这个采样周期通常为毫秒级别，其中，表 示时刻的机械角速度，表示时刻的机械角速度，或者说是时刻的下一时 刻的机械角速度。

实际实施时，通常认为相邻两个速度采样周期内，该永磁同步电机对外输出的实 际有效扭矩值不发生变化，即：

（9）

另外，将公式（8）递推变形可以得到：

（10）

将公式（8）、（9）和（10）联立，可以得到如下公式：

（11）

基于无差拍速度预测控制的原理，可以得到如下公式：

（12）

其中，公式（12）中表示永磁同步电机的机械角速度的参考值，一般由整车 控制器给出具体的数值。

通过联立公式（11）和（12），可以得到如下第二转速估算模型，具体如下：

（13）

该模型中的机械角速度的参考值一般由电机的控制器给出。另外，其中的时刻的机械角速度基于该永磁同步电机的控制器所存储的历史数据中得到。

其中，通过对第二转速估算模型的求解，即可得到永磁同步电机在时刻的转速 估计值，从第二转速估算模型可以看到，在对转速估计值的计算过程中仅仅需要永 磁同步电机的名义转动惯量值、名义阻尼系数、速度采样周期以及***中所存储的历史数 据就可以得到该转速估计值，相对于对电机的实时参数进行监测而言，从历史数据中获取 参数更为简单易行，基于此所实施的转速估计的难度相应较低。另外，由于其计算过程简 洁，更加适合于嵌入式部署和工程化落地。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种永磁同步电机的转速估计方法，该方法应用于电子设备，具体为获取永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数，控制参数为永磁同步电机的观测带宽或采样周期；基于名义参数、监测参数和控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到永磁同步电机的转速估计值。本方案在估算电机转速过程中，摆脱了对电流传感器的直接依赖，避免了因电流传感器输出的电流信号的精度较差导致的速度估计值误差较大的问题。

另外，本申请的方案还克服了***存在的不确定性扰动对转速估计的影响，提高了永磁同步电机转速的估计的准确性和鲁棒性。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机。

图4为本申请实施例的一种永磁同步电机的转速估计装置的框图。

如图4所示，本实施例提供的转速估计装置应用于对永磁同步电机实施控制的电子设备，用于基于从该永磁同步电机获得的相关参数进行运算，以便得到较为准确的转速估计值，该电子设备可以理解为计算机、控制器或者嵌入式设备，该装置具体包括参数采集模块10和估计执行模块20。

参数采集模块用于获取永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数。

即从用于对永磁同步电机进行控制的控制设备中采集多个名义参数和控制参数。这里的名义参数包括永磁同步电机的名义转动惯量值和名义阻尼系数，该监测参数为对永磁同步电机通过一定方法进行实时监测所获得的实时参数，例如根据传感器对其进行转速检测所获得机械角速度。该控制参数指的是对永磁同步电机实施控制时的观测带宽和采样周期或者其中之一。

估计执行模块用于基于名义参数、监测参数和控制参数对速度估计模型进行求解处理，

通过基于多个名义参数、监测参数和控制参数对速度估计模型进行求解处理，得到该永磁同步电机的速度估计值。本申请中的速度估计模型是基于上述的公式（3）和公式（4）所构建的，分别为第一转速估算模型和第二转速估算模型，基于此，该估计执行模块包括第一估算单元21、第二估算单元22和第三估算单元23，如图5所示。

结合上述公式（4），该公式（3）可以改写为：

（5）

基于上述公式进行模型构建，从而得到该第一转速估算模型，具体如下：

（6）

式中表示永磁同步电机的机械角速度的转速估计值，表示永磁同步电机的 实际有效扭矩值的估计值，同时其还为转矩环的输入值的估计值，表示第一转速估算模 型的转速反馈系数，表示第一转速估算模型的扭矩反馈系数。

将公式（5）减去第一转速估算模型可以得到如下的公式。

（7）

为保证永磁同步电机的速度观测效果，观测***观测值与实际值之间的误差渐 进稳定趋近于零，利用线性***稳定性理论知识，只需要令的特征值为负值。

假设***的观测带宽为，其为正数，可以得到当， 时， 可以实现的特征值为负，从而理论上能够保证对永磁同步电机转速的精准估算。

基于此，可以将，和永磁同步电机的机械角速度代入 第一转速估算模型，并基于第一估算单元对其进行求解，即可以得到永磁同步电机的转速 估计值，并还可以得到永磁同步电机的实际有效扭矩值的估计值。

本实施方式中，可以结合公式（4）将公式（3）进行离散化处理，可以得到如下方程：

（8）

公式（8）中，表示速度采样周期，这个采样周期通常为毫秒级别，其中，表 示时刻的机械角速度，表示时刻的机械角速度，或者说是时刻的下一时 刻的机械角速度。

实际实施时，通常认为相邻两个速度采样周期内，该永磁同步电机对外输出的实 际有效扭矩值不发生变化，即：

（9）

另外，将公式（8）递推变形可以得到：

（10）

将公式（8）、（9）和（10）联立，可以得到如下公式：

（11）

基于无差拍速度预测控制的原理，可以得到如下公式：

（12）

其中，公式（12）中表示机械角速度的参考值，一般由整车控制器给出具体 的数值。

通过联立公式（11）和（12），可以得到如下第二转速估算模型，具体如下：

（13）

该模型中的机械角速度的参考值一般由电机的控制器给出。另外，其中的时刻的机械角速度基于该永磁同步电机的控制器所存储的历史数据中得到。

其中，通过第二估算单元对第二转速估算模型的求解，即可得到永磁同步电机在时刻的转速估计值，从第二转速估算模型可以看到，在对转速估计值的计算过程中 仅仅需要永磁同步电机的名义转动惯量值、名义阻尼系数、速度采样周期以及***中所存 储的历史数据就可以得到该转速估计值，相对于对电机的实时参数进行监测而言，从历史 数据中获取参数更为简单易行，基于此所实施的转速估计的难度相应较低。另外，由于其计 算过程简洁，更加适合于嵌入式部署和工程化落地。

另外，在第一估算单元得到永磁同步电机的转速估计值和其实际有效扭矩值 的估计值的基础上，在不增加额外太多计算量的情况下，通过简单运算就可以得到该永 磁同步电机的母线电流，该第三估算单元用于通过如下计算公式进行计算，从而得到 该母线电流：

公式中，表示时刻的采集到的母线电压值，为该永磁同步电机时 刻的实际有效扭矩值的估计值，为永磁同步电机的时刻的转速估计值。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种永磁同步电机的转速估计装置，该装置应用于电子设备，具体为获取永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数，控制参数为永磁同步电机的观测带宽或采样周期；基于名义参数、监测参数和控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到永磁同步电机的转速估计值。本方案在估算电机转速过程中，摆脱了对电流传感器的直接依赖，避免了因电流传感器输出的电流信号的精度较差导致的速度估计值误差较大的问题。

另外，本申请的方案还克服了***存在的不确定性扰动对转速估计的影响，提高了永磁同步电机转速的估计的准确性和鲁棒性。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、片上***（SOC）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）等等。

图6为本申请实施例的一种电子设备的框图。

参考图6所示，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。该电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

电子设备可以包括处理装置（例如中央处理器、图形处理器等）501，其可以根据存储在只读存储器ROM502中的程序或者从输入装置506加载到随机访问存储器RAM503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。处理装置、ROM以及RAM通过总线504彼此相连。输入/输出（I/O）接口505也连接至总线504。

通常，以下装置可以连接至I/O接口：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；包括例如液晶显示器（LCD）、扬声器、振动器等的输出装置507；包括例如磁带、硬盘等的存储装置508；以及通信装置509。通信装置509可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种装置的电子设备，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。

本申请还提供了一种计算机可读的存储介质实施例。

上述存储介质应用于电子设备，并承载有一个或者多个计算机程序，当上述一个或者多个计算机程序被该电子设备执行时，使得该电子设备具体为获取永磁同步电机的多个名义参数和控制参数，控制参数为永磁同步电机的观测带宽或采样周期；基于名义参数和控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到永磁同步电机的转速估计值。本方案在估算电机转速过程中，摆脱了对电流传感器的直接依赖，避免了因电流传感器输出的电流信号的精度较差导致的速度估计值误差较大的问题。

需要说明的是，本公开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、随机访问存储器（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。在本公开中，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。

而在本公开中，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。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种永磁同步电机的转速估计方法，应用于电子设备，其特征在于，所述转速估计方法包括步骤：

获取所述永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数，所述控制参数为所述永磁同步电机的观测带宽或采样周期；

基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到所述永磁同步电机的转速估计值。

2.如权利要求1所述的转速估计方法，其特征在于，所述改进电机运动方程为：

其中，表示永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值，且满足，/>为所述永磁同步电机的机械角速度，/>为所述永磁同步电机的名义转动惯量值，/>为所述永磁同步电机的名义阻尼系数， />为所述永磁同步电机的实际转动惯量相对于所述名义转动惯量值的变化量，/>为所述永磁同步电机的实际阻尼系数相对于所述名义阻尼系数的变化量，/>表示永磁同步电机运动***中真实存在而又难以建模的扰动量。

3.如权利要求1所述的转速估计方法，其特征在于，所述基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，包括步骤：

基于所述名义参数、所述监测参数和所述观测带宽对第一转速估算模型进行求解处理，得到所述转速估计值；

或，基于所述名义参数、所述监测参数和所述采样周期对第二转速估算模型进行求解处理，得到所述转速估计值。

4.如权利要求3所述的转速估计方法，其特征在于，所述第一转速估算模型为：

其中，为所述永磁同步电机的机械角速度，/>为所述转速估计值，/>为所述永磁同步电机的名义转动惯量值，/>为所述永磁同步电机的名义阻尼系数，/>为所述永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值，/>为所述实际有效扭矩值的估计值，/>为所述第一转速估算模型的转速反馈系数，/>为所述第一转速估算模型的扭矩反馈系数；

且， ，/>， 其中的/>为所述观测带宽。

5.如权利要求3所述的转速估计方法，其特征在于，所述第二转速估算模型为：

其中，为所述转速估计值， />为所述永磁同步电机的名义转动惯量值，/>为所述永磁同步电机的名义阻尼系数， />为所述永磁同步电机的机械角速度的参考值，为所述永磁同步电机的/>时刻的前一时刻的机械角速度，/>为所述采样周期。

6.如权利要求3所述的转速估计方法，其特征在于，所述基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建预设的速度估计模型进行求解处理，还包括步骤：

基于电流计算公式对所述转速估计值进行处理，得到所述永磁同步电机的母线电流，所述电流计算公式为：

其中，表示所述永磁同步电机在/>时刻的母线电压值，/>为所述永磁同步电机在/>时刻的实际有效扭矩值的估计值，/>为所述转速估计值。

7.一种永磁同步电机的转速估计装置，应用于电子设备，其特征在于，所述转速估计装置包括：

参数采集模块，被配置为获取所述永磁同步电机的多个名义参数、监测参数和控制参数，所述控制参数为所述永磁同步电机的观测带宽或采样周期；

估计执行模块，被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述控制参数对基于考虑***扰动的改进电机运动方程构建的速度估计模型进行求解处理，得到所述永磁同步电机的转速估计值。

8.如权利要求7所述的转速估计装置，其特征在于，所述改进电机运动方程为：

其中，表示永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值，且满足，/>为所述永磁同步电机的机械角速度，/>为所述永磁同步电机的名义转动惯量值，/>为所述永磁同步电机的名义阻尼系数，/>为所述永磁同步电机的实际转动惯量相对于所述名义转动惯量值的变化量，/>为所述永磁同步电机的实际阻尼系数相对于所述名义阻尼系数的变化量，/>表示永磁同步电机运动***中真实存在而又难以建模的扰动量。

9.如权利要求7所述的转速估计装置，其特征在于，所述估计执行模块包括：

第一估算单元，被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述观测带宽对第一转速估算模型进行求解处理，得到所述转速估计值；

第二估算单元，被配置为基于所述名义参数、所述监测参数和所述采样周期对第二转速估算模型进行求解处理，得到所述转速估计值。

10.如权利要求9所述的转速估计装置，其特征在于，所述第一转速估算模型为：

其中，为所述永磁同步电机的机械角速度，/>为所述转速估计值，/>为所述永磁同步电机的名义转动惯量值，/>所述永磁同步电机的名义阻尼系数， />为所述永磁同步电机对外输出的实际有效扭矩值，/>所述实际有效扭矩值的估计值，/>为所述第一转速估算模型的转速反馈系数，/>为所述第一转速估算模型的扭矩反馈系数；

且，，/>， 其中的/>为所述观测带宽。

11.如权利要求9所述的转速估计装置，其特征在于，所述第二转速估算模型为：

其中，为所述转速估计值，/>为所述永磁同步电机的名义转动惯量值，/>为所述永磁同步电机的名义阻尼系数，/>为所述永磁同步电机的机械角速度的参考值，为所述永磁同步电机的/>时刻的前一时刻的机械角速度，/>为所述采样周期。

12.如权利要求9所述的转速估计装置，其特征在于，所述估计执行模块还包括：

第三估算单元，被配置值为基于电流计算公式对所述转速估计值进行处理，得到所述永磁同步电机的母线电流，所述电流计算公式为：

其中， 表示所述永磁同步电机在/>时刻的母线电压值， />为所述永磁同步电机在/>时刻的实际有效扭矩值的估计值，/>为所述转速估计值。

13.一种电子设备，应用于永磁同步电机，其特征在于，所述电子设备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或指令；

所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述电子设备实现如权利要求1~6任一项所述的转速估计方法。

14.一种存储介质，应用于电子设备，其特征在于，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序能够被所述电子设备执行，从而使所述电子设备实现如权利要求1~6任一项所述的转速估计方法。