一种永磁同步电机矢量解耦控制方法及相关设备与流程

本申请属于永磁同步电机，尤其涉及一种永磁同步电机矢量解耦控制方法及相关设备。

背景技术：

1、永磁同步电机现有的矢量解耦控制策略主要是将常规的定子电流方程中的耦合项进行前馈处理。

2、首先，常规的定子电流方程由于本身的建模误差并不能够完全模拟永磁同步电机的真实行为；另外，当前馈处理项中采用的电机参数与永磁同步电机实际的电机参数不一致时，也会造成永磁同步电机轴电压矢量解耦不彻底的问题。两者都会影响现有永磁同步电机矢量解耦控制的效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种永磁同步电机矢量解耦控制方法、装置、设备、存储介质和计算机程序产品，以用于解决永磁同步电机轴电压矢量解耦不彻底，进而影响永磁同步电机矢量控制效果的问题。

2、为解决上述问题，本申请提供如下方案：

3、一种永磁同步电机矢量解耦控制方法，包括：

4、确定永磁同步电机的名义控制参数；

5、依据名义控制参数控制永磁同步电机运行；永磁同步电机基于需两次前馈处理的定子电流方程进行控制；需两次前馈处理的定子电流方程包括以第一对角矩阵为系数的系统状态量项、以第二对角矩阵为系数的系统控制输入量项、前馈处理项和扰动量项。

6、可选的，第一对角矩阵包括固定电感和固定电阻，第一对角矩阵由第一非对角矩阵进行参数固定得到；

7、第二对角矩阵包括固定电感和固定电阻；第二对角矩阵由第二非对角矩阵进行参数固定得到；

8、前馈处理项为包括固定电感、固定电阻和固定电子磁链的第一二乘一的矩阵；

9、扰动量项为包括模型失配产生的扰动量和定子电流方程本身建模产生的扰动量的第二二乘一矩阵；

10、前馈处理项和扰动量项由第三二乘一矩阵进行参数固定，并且，采用上一时刻的定子电压值替换当前时刻的定子电压值后得到。

11、可选的，第一非对角矩阵为包括电感和定子电阻的第一二乘二矩阵，第二非对角矩阵为包括电感和定子电阻的第二二乘二矩阵，第三二乘一矩阵为包括转子磁链的二乘一矩阵；

12、包括第一非对角矩阵、第二非对角矩阵和第三二乘一矩阵的定子电流方程对应由包括状态转移矩阵、控制输入矩阵和包括转子磁链的状态矩阵的定子电流方程经泰勒多项式处理得到。

13、可选的，扰动量项依据无差拍预测控制的思想得到。

14、可选的，名义控制参数为负数。

15、可选的，需两次前馈处理的定子电流方程的获取过程，包括：

16、获取永磁同步电机的定子电流方程；

17、采用泰勒多项式的处理方式处理定子电流方程，得到第一定子电流方程，第一定子电流方程中包括非对角矩阵项；

18、获取永磁同步电机的固定参数和上一时刻的定子电压值，将上一时刻的定子电压方程替换第一定子电流方程中当前时刻的定子电压值；依据固定参数，将第一定子电流方程处理为参数固定的，包括对角矩阵项的第二定子电流方程；第二定子电流方程包括前馈处理项和扰动量项；扰动量项包括模型失配产生的扰动量和定子电流方程本身建模产生的扰动量；

19、对前馈处理项进行第一前馈处理；

20、依据无差拍预测控制的思想获取扰动量，将扰动量代入第二定子电流方程中，对代入扰动量的第二定子电流方程中的扰动量项进行第二前馈处理，得到永磁同步电机的最终矢量解耦结果；代入扰动量的第二定子电流方程为需两次前馈处理的定子电流方程。

21、一种永磁同步电机矢量解耦控制装置，包括：

22、确定单元和控制单元；其中：

23、确定单元，用于确定永磁同步电机的名义控制参数；

24、控制单元，用于依据名义控制参数控制永磁同步电机运行；永磁同步电机基于需两次前馈处理的定子电流方程进行控制；需两次前馈处理的定子电流方程包括以第一对角矩阵为系数的系统状态量项、以第二对角矩阵为系数的系统控制输入量项、前馈处理项和扰动量项。

25、一种永磁同步电机矢量解耦控制设备，包括存储器和处理器；

26、存储器用于存储指令；

27、处理器用于执行存储器中存储的指令，以实现上文任意一项所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法。

28、一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，能实现如上文任一项所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法。

29、一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上文任一项所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法。

30、由以上方案可知，本申请公开的永磁同步电机矢量解耦控制方法、装置、设备、存储介质和计算机程序产品，确定永磁同步电机的名义控制参数后，依据名义控制参数控制永磁同步电机运行，永磁同步电机基于包括以第一对角矩阵为系数的系统状态量项、以第二对角矩阵为系数的系统控制输入量项、前馈处理项和扰动量项的需两次前馈处理的定子电流方程进行控制。本申请在控制永磁同步电机运行过程中，前后进行两次前馈处理，且，只需确定名义控制参数，即可实现高效精准控制。

技术特征：

1.一种永磁同步电机矢量解耦控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法，其特征在于，所述第一对角矩阵包括固定电感和固定电阻，所述第一对角矩阵由第一非对角矩阵进行参数固定得到；

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法，其特征在于，所述第一非对角矩阵为包括电感和定子电阻的第一二乘二矩阵，所述第二非对角矩阵为包括所述电感和所述定子电阻的第二二乘二矩阵，所述第三二乘一矩阵为包括转子磁链的二乘一矩阵；

4.根据权利要求2所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法，其特征在于，所述扰动量项依据无差拍预测控制的思想得到。

5.根据权利要求1所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法，其特征在于，所述名义控制参数为负数。

6.根据权利要求1所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法，其特征在于，所述需两次前馈处理的定子电流方程的获取过程，包括：

7.一种永磁同步电机矢量解耦控制装置，其特征在于，包括：

8.一种永磁同步电机矢量解耦控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，能实现如权利要求1-6任一项所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的永磁同步电机矢量解耦控制方法。

技术总结本申请公开一种永磁同步电机矢量解耦控制方法及相关设备，应用于永磁同步电机技术领域，确定名义控制参数后，依据名义控制参数控制永磁同步电机运行，永磁同步电机基于包括以第一对角矩阵为系数的系统状态量项、以第二对角矩阵为系数的系统控制输入量项、前馈处理项和扰动量项的需两次前馈处理的定子电流方程进行控制。本申请在控制永磁同步电机运行过程中，前后进行两次前馈处理，且，只需确定名义控制参数，即可实现永磁同步电机全工况的高效精准控制。技术研发人员：孟庆辉,付有良,邵光杰,李扬,任彬,黄凯,赵炎受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25