本申請涉及電機控制，特別是涉及一種永磁同步電機的mtpa控制方法、裝置、設備和介質。

背景技術：

1、近年來，永磁同步電機以其高密度、高功率和高效率而越來越被廣泛應用于新能源汽車領域。永磁同步電機的最大轉矩電流比(maximum?torque?per?ampere，mtpa)控制方法能夠通過算法合理分配直、交軸電流的大小，達到單位幅度電流所產生的輸出電磁轉矩最大的效果，進而提高轉矩控制精度和降低電機銅耗，是永磁同步電機最常使用的控制方式。

2、但現(xiàn)有的mtpa控制方法主要分為以下兩類：(1)離線擬合法：基于固定的電機參數(shù)離線擬合得到滿足mtpa控制方法下的關于轉矩與直、交軸電流的方程，在運行過程中通過該方程計算直、交軸電流；(2)在線查表法：預先通過臺架試驗等標定方法得到滿足mtpa控制方法下的關于轉矩與直、交軸電流的表格，在運行過程中通過查表獲得直、交軸電流。

3、然而，離線擬合法和在線查表法均依賴于固定的電機參數(shù)，當電機參數(shù)發(fā)生變化時無法實時更新直、交軸電流，使得實際輸出轉矩與期望轉矩存在誤差，導致轉矩控制精度降低，且增加了電機銅耗。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種永磁同步電機的mtpa控制方法、裝置、設備和介質，在電機參數(shù)發(fā)生變化時能夠實時更新直、交軸電流，提高轉矩控制精度和降低電機銅耗。

2、第一方面，提供一種永磁同步電機的mtpa控制方法，所述方法包括：

3、獲取最新電機參數(shù)和期望電磁轉矩；

4、根據(jù)所述最新電機參數(shù)和所述期望電磁轉矩構建永磁同步電機在mtpa控制方式下的電磁轉矩關系式；根據(jù)所述最新電機參數(shù)構建所述永磁同步電機在mtpa控制方式下關于直軸電流和交軸電流的電流關系式；

5、聯(lián)立所述轉矩關系式和所述電流關系式，計算所述直軸電流和所述交軸電流的數(shù)值；

6、根據(jù)所述直軸電流和所述交軸電流的數(shù)值分別為直軸和交軸分配對應的電流。

7、結合第一方面，在第一方面的第一種可實施方式中，所述最新電機參數(shù)包括電機極對數(shù)、永磁體磁鏈幅值、直軸電感和交軸電感，所述電磁轉矩關系式是關于所述期望電磁轉矩、所述最新電機參數(shù)、所述直軸電流和所述交軸電流的關系式。

8、結合第一方面的第一種可實施方式，在第一方面的第二種可實施方式中，所述電流關系式包括：

9、

10、表示所述永磁體磁鏈幅值，ld表示所述直軸電感，lq表示所述交軸電感，id表示所述直軸電流，iq表示所述交軸電流。

11、結合第一方面的第二種可實施方式，在第一方面的第三種可實施方式中，所述電磁轉矩關系式包括：

12、

13、te表示所述期望電磁轉矩，np表示所述電機極對數(shù)。

14、結合第一方面的第三種可實施方式，在第一方面的第四種可實施方式中，聯(lián)立所述轉矩關系式和所述電流關系式，計算所述直軸電流和所述交軸電流的數(shù)值，包括：

15、將所述電流關系式輸入所述轉矩關系式中并進行整理，得到關于所述期望電磁轉矩和所述直軸電流的目標關系式；

16、采用費拉里求根法對所述目標關系式進行求解，得到所述直軸電流的數(shù)值；

17、將所述直軸電流的數(shù)值輸入所述電磁轉矩關系式或所述電流關系式中進行計算，得到所述交軸電流的數(shù)值。

18、結合第一方面的第四種可實施方式，在第一方面的第五種可實施方式中，采用費拉里求根法對所述目標關系式進行求解，得到所述直軸電流的數(shù)值，包括：

19、以所述直軸電流為未知變量并按照一元四次方程的格式對所述目標關系式進行轉化；

20、采用費拉里求根法對轉化后的目標關系式進行求解，將求解得到的負實根作為所述直軸電流的數(shù)值。

21、結合第一方面的第四種可實施方式，在第一方面的第六種可實施方式中，所述目標關系式包括：

22、

23、第二方面，提供了一種永磁同步電機的mtpa控制裝置，所述裝置包括：

24、參數(shù)獲取模塊，用于獲取最新電機參數(shù)和期望電磁轉矩；

25、關系式構建模塊，用于根據(jù)所述最新電機參數(shù)和所述期望電磁轉矩構建永磁同步電機在mtpa控制方式下的電磁轉矩關系式；根據(jù)所述最新電機參數(shù)構建所述永磁同步電機在mtpa控制方式下關于直軸電流和交軸電流的電流關系式；

26、電流計算模塊，用于聯(lián)立所述轉矩關系式和所述電流關系式，計算所述直軸電流和所述交軸電流的數(shù)值；

27、電流分配模塊，用于根據(jù)所述直軸電流和所述交軸電流的數(shù)值分別為直軸和交軸分配對應的電流。

28、第三方面，提供了一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)第一方面或第一方面的第一種可實施方式至第六種可實施方式中任一項所述的永磁同步電機的mtpa控制方法的步驟。

29、又一方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)第一方面或第一方面的第一種可實施方式至第六種可實施方式中任一項所述的永磁同步電機的mtpa控制方法的步驟。

30、上述永磁同步電機的mtpa控制方法、裝置、設備和介質，通過獲取最新電機參數(shù)和期望電磁轉矩；根據(jù)最新電機參數(shù)和期望電磁轉矩構建永磁同步電機在mtpa控制方式下的電磁轉矩關系式；根據(jù)最新電機參數(shù)構建永磁同步電機在mtpa控制方式下關于直軸電流和交軸電流的電流關系式；聯(lián)立電磁轉矩關系式和電流關系式，計算直軸電流和交軸電流的數(shù)值；根據(jù)直軸電流和交軸電流的數(shù)值分別為直軸和交軸分配對應的電流?？梢?，與現(xiàn)有技術相比，本申請的有益效果在于：當電機參數(shù)和轉矩指令更新后，可以根據(jù)最新電機參數(shù)和轉矩指令對應的期望電磁轉矩，在線實時計算得到最新的直軸電流和交軸電流，解決了現(xiàn)有技術在電機參數(shù)更新后無法更新mtpa控制方式下的直軸電流和交軸電流的問題，降低了電機實際輸出轉矩與期望電磁轉矩之間的誤差，保證了mtpa控制方式的準確性，進而提高了轉矩控制精度和降低了電機銅耗。

技術特征：

1.一種永磁同步電機的mtpa控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的永磁同步電機的mtpa控制方法，其特征在于，所述最新電機參數(shù)包括電機極對數(shù)、永磁體磁鏈幅值、直軸電感和交軸電感，所述電磁轉矩關系式是關于所述期望電磁轉矩、所述最新電機參數(shù)、所述直軸電流和所述交軸電流的關系式。

3.根據(jù)權利要求2所述的永磁同步電機的mtpa控制方法，其特征在于，所述電流關系式包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的永磁同步電機的mtpa控制方法，其特征在于，所述電磁轉矩關系式包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的永磁同步電機的mtpa控制方法，其特征在于，聯(lián)立所述電磁轉矩關系式和所述電流關系式，計算所述直軸電流和所述交軸電流的數(shù)值，包括：

6.根據(jù)權利要求5所述的永磁同步電機的mtpa控制方法，其特征在于，采用費拉里求根法對所述目標關系式進行求解，得到所述直軸電流的數(shù)值，包括：

7.根據(jù)權利要求5所述的永磁同步電機的mtpa控制方法，其特征在于，所述目標關系式包括：

8.一種永磁同步電機的mtpa控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權利要求1至7中任一項所述的永磁同步電機的mtpa控制方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1至7中任一項所述的永磁同步電機的mtpa控制方法的步驟。

技術總結
本申請涉及電機控制技術領域，尤其是涉及一種永磁同步電機的MTPA控制方法、裝置、設備和介質。所述方法包括：獲取最新電機參數(shù)和期望電磁轉矩；根據(jù)所述最新電機參數(shù)和所述期望電磁轉矩構建永磁同步電機在MTPA控制方式下的電磁轉矩關系式；根據(jù)所述最新電機參數(shù)構建所述永磁同步電機在MTPA控制方式下關于直軸電流和交軸電流的電流關系式；聯(lián)立所述電磁轉矩關系式和所述電流關系式，計算所述直軸電流和所述交軸電流的數(shù)值；根據(jù)所述直軸電流和所述交軸電流的數(shù)值分別為直軸和交軸分配對應的電流。采用本方法能夠在電機參數(shù)發(fā)生變化時能夠實時更新直、交軸電流，提高轉矩控制精度和降低電機銅耗。

技術研發(fā)人員：段偉,江龍,王池,陳文龍,張達旺,向宇,謝雙
受保護的技術使用者：重慶金康動力新能源有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6