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申请/专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工业大学重庆研究院

摘要：本发明提供一种永磁同步电机弱磁区域下转矩闭环铜耗控制方法，本发明涉及永磁同步电机驱动控制技术领域，本发明为了能够最大程度的利用实际母线电压，使得相同转矩下的定子电流最小，并且无需进行预先繁琐的标定工作就能使电机工作在接近理论状态的工作点，大大节约了电机控制的前期工作，同时提高了电机在弱磁区域的控制精度与工作效率。

主权项：1.一种永磁同步电机弱磁区域下转矩闭环铜耗控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立内置永磁同步电机模型；所述步骤一中模型为：电机模型为： 其中，Ψd、Ψq为电机在dq坐标系下的磁链，ud、uq、id、iq为电机在dq坐标系下的电压与电流；步骤二：基于建立的永磁同步电机模型，确定电流电压电机转矩；所述步骤二电流电压电机转矩通过下式确定： 步骤三：在弱磁区域，在线性调制下保证母线电压的利用率最大；所述步骤三具体为：在弱磁区域，线性调制下保证母线电压的利用率最大，即 弱磁区域的最佳控制条件为，在相同的转矩目标下，寻找最小的is值；步骤四：通过调整电压的角度进行dq坐标系下的电压的最佳分配，进而使得dq坐标系下的电流的合成矢量最小的情况下输出目标转矩；步骤五：利用转矩观测器对当前电机输出转矩进行观测，将输出目标转矩与转矩观测器输出的当前电机输出转矩进行比较，将比较结果输入到转矩调节器，并将转矩调节器的输出作为转矩角δ指令对电压矢量进行分配，将调节器的输出分别作为给定指令，并且与反馈电流形成电流闭环，再进行常规的矢量控制；所述步骤五具体为：确定ψd和ψq为定子磁链矢量ψs在dq轴系下的两个分量： 将式4代入式1，可得 将式5代入式2，可得转矩公式 当控制ψs为常值，转矩就仅与负载角δsf有关，通过控制δsf即控制转矩；式6中的δsf原本是定子磁链矢量ψs与转子磁链矢量ψf间的空间相位角；感应电动势矢量e0超前转子磁链ψf90°空间电角度；若忽略定子电阻压降矢量Rsis，则定子电压矢量us超前ψs90°空间电角度；负载角δsf也是us和e0间的空间相位角，将矢量图转换相量图后，δsf就成为时域内相量和间的时间相位角，忽略定子电阻压降综上，在对转矩的控制中，需要控制ψs与ψf间的空间相位角，相当于控制和间的时间相位角，即转矩角δ；结合公式1，由于弱磁区域转速较高，忽略定子电阻项的影响，确定稳态时id、iq与ud、uq的关系： 将ud、uq调节器的输出分别作为iq、id的给定指令，并且与反馈电流形成电流闭环，再进行常规的矢量控制，电压调节器的反馈来源为电流环的输出，形成转矩外环与电压电流内环相结合的三闭环控制系统。

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