本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于永磁同步電機的弱磁控制方法、裝置和系統(tǒng)及汽車。

背景技術(shù)：

目前，隨著汽車科技的變革及人們環(huán)保意識的增強，電動汽車的發(fā)展越來越快，永磁同步電機較異步電機具有功率密度大、效率高、體積小等優(yōu)點，在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。

由于永磁同步電機的勵磁磁動勢由永磁體產(chǎn)生，轉(zhuǎn)子磁場恒定，無法像直流電動機那樣通過降低勵磁電流而進行弱磁擴速，通常根據(jù)預(yù)期的穩(wěn)態(tài)的最大輸出扭矩，或者恒功率來設(shè)計弱磁控制電流指令。弱磁控制電流指令和轉(zhuǎn)換速度對永磁同步電機的參數(shù)依賴很大。由于飽和效應(yīng)的影響，計算出的參數(shù)變化很大。不準(zhǔn)確的參數(shù)雖然使得弱磁控制電流指令仍能執(zhí)行弱磁控制，但是，當(dāng)端電壓接近逆變器的最大可提供電壓時，弱磁控制電壓指令在瞬態(tài)運行中可能會超過逆變器的最大可提供電壓，從而使得永磁同步電機的直軸交軸電流調(diào)節(jié)器飽和，并相互影響，從而使得電流、扭矩以及速度響應(yīng)變差，導(dǎo)致永磁同步電機運行不穩(wěn)定。

針對現(xiàn)有技術(shù)中的永磁同步電機由于執(zhí)行弱磁控制而導(dǎo)致永磁同步電機運行不穩(wěn)定的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于永磁同步電機的弱磁控制方法、裝置和系統(tǒng)及汽車，以至少解決永磁同步電機由于執(zhí)行弱磁控制而導(dǎo)致永磁同步電機運行不穩(wěn)定的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于永磁同步電機的弱磁控制方法。該用于永磁同步電機的弱磁控制方法包括：獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值，其中，第一電流值為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值，第二電流為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值；通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流 參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值；分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值；對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度；根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，弱磁電流反饋值用于調(diào)整第一電流參考值；通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，其中，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域。

進一步地，在根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋之前，該用于永磁同步電機的弱磁控制方法還包括：根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值，其中，扭矩指令為永磁同步電機的扭矩控制模塊輸出的指令；根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)速確定永磁同步電機的預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度，根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋包括：根據(jù)PWM調(diào)制度和預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，將所述弱磁電流反饋值與所述第一預(yù)設(shè)電流值之和作為所述第一電流參考值。

進一步地，根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值還包括：獲取PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值；判斷PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值是否小于0；如果判斷出PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值小于0，輸出弱磁電流反饋值，其中，在輸出弱磁電流反饋值之后，根據(jù)扭矩指令和第一電流參考值確定第二電流參考值。

進一步地，在判斷PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值是否小于0之后，該用于永磁同步電機的弱磁控制方法還包括：如果判斷出PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值大于等于0，將第一預(yù)設(shè)電流值作為第一電流參考值，將第二預(yù)設(shè)電流值作為第二電流參考值。

進一步地，通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度包括：通過第一預(yù)設(shè)電流值和弱磁電流反饋值調(diào)整第一電流參考值，得到調(diào)整之后的第一電流參考值；根據(jù)第一電壓值和第二電壓值計算永磁同步電機的逆變器的電壓幅值；獲取逆變器的最大電壓值；根據(jù)電壓幅值和最大電壓值執(zhí)行PI反饋，得到弱磁反饋值；根據(jù)弱磁反饋值和第二預(yù)設(shè)電流值調(diào)整第二電流參考值，得到調(diào)整之后的第二電流參考值；驗證調(diào)整之后的第二電流參考值是否滿足預(yù)設(shè)規(guī)則；如果調(diào)整之后的第二電流參考值不滿足預(yù)設(shè)規(guī)則，根據(jù)調(diào)整之后的第一電流參考值調(diào)整第一調(diào)整電流值，得到第一再次調(diào)整電流值，根據(jù)調(diào)整之后的第二電流參考值調(diào)整第二調(diào)整電流值，得到第二再次調(diào)整電流值；分別對第一再次調(diào)整電流值和第二再次調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值；對第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值執(zhí)行計算，得到新的PWM調(diào)制度。

進一步地，在根據(jù)調(diào)整之后的第二電流參考值調(diào)整第二電流值之后，該用于永磁 同步電機的弱磁控制方法還包括：判斷扭矩指令是否小于0；如果判斷出扭矩指令小于0，對調(diào)整之后的第二電流參考值取反，得到取反電流值，并將取反電流值作為調(diào)整之后的第二電流參考值。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于永磁同步電機的弱磁控制裝置。該永磁同步電機的弱磁控制裝置包括：獲取單元，用于獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值，其中，第一電流值為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值，第二電流為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值；第一調(diào)整單元，用于通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值；控制單元，用于分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值；計算單元，用于對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度；反饋單元，用于根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，弱磁電流反饋值用于調(diào)整第一電流參考值；第二調(diào)整單元，用于通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，其中，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域。

進一步地，該用于永磁同步電機的弱磁控制裝置還包括查找單元，用于在根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋之前，根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值，其中，扭矩指令為永磁同步電機的扭矩控制模塊輸出的指令；根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)速確定永磁同步電機的預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度，反饋單元用于根據(jù)PWM調(diào)制度和預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，將弱磁電流反饋值與第一預(yù)設(shè)電流值之和作為第一電流參考值。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)。包括：永磁同步電機模塊，用于輸出永磁同步電機的第一電流值和第二電流值，其中，第一電流值為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值，第二電流為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值；矢量控制模塊，用于通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值，分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值；弱磁控制調(diào)節(jié)模塊，用于對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度，根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，弱磁電流反饋值用于調(diào)整第一電流參考值，通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，其中，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域。

進一步地，該永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)還包括：扭矩控制模塊，用于輸出永磁同步電機的扭矩指令；查找模塊，用于根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種汽車。該汽車包括永磁同步電機和本發(fā)明提供的用于永磁同步電機的弱磁控制裝置或者本發(fā)明提供的用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)。

通過本發(fā)明，采用獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值；通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值；分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值；對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度；根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，弱磁電流反饋值用于調(diào)整第一電流參考值；通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，解決了永磁同步電機由于執(zhí)行弱磁控制而導(dǎo)致永磁同步電機運行不穩(wěn)定的問題，進而提高了永磁同步電機運行的穩(wěn)定性。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制方法的流程圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制方法的流程圖；以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制裝置的示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護的范圍。

需要說明的是，本申請的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本發(fā)明實施例提供了一種用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，該用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)包括：永磁同步電機模塊10，矢量控制模塊20和弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30。

永磁同步電機模塊10，用于輸出永磁同步電機的第一電流值和第二電流值，其中，第一電流值為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值，第二電流為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值。

作為一種可選的實施方式，永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)可以通過轉(zhuǎn)子的角度來確定，永磁同步電機的輸出電流通過采集到的相電流確定。在克拉克和帕卡(Clark&Park)坐標(biāo)系中，根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行Clark&Park坐標(biāo)變換得到第一電流值，也即，得到永磁同步電機的交軸d軸電流，將第一電流值記為i_d，永磁同步電機模塊10輸出第一電流值記為i_d；根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行Clark&Park坐標(biāo)變換得到第二電流值，也即，得到永磁同步的直軸q軸電流，將第二電流值記為i_q，永磁同步電機模塊10輸出第一電流值記為i_d。其中，Clark&Park坐標(biāo)系為永磁同步電機的轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系，交軸d軸和直軸q軸為轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系中相互垂直的坐標(biāo)軸。

矢量控制模塊20，用于通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值，分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值。

作為一種可選的實施方式，矢量控制模塊20為矢量控制和解耦模塊，用于對輸入 的矢量進行控制和對矢量進行解耦，還用于采集永磁同步電機的角速度。第一電流參考值為永磁同步電機的d軸的電流參考值，將第一電流參考值記為i_dref，在永磁同步電機模塊10輸出第一電流值i_d之后，通過第一電流參考值i_dref調(diào)整第一電流值i_d，得到第一調(diào)整電流值；第二電流參考值為永磁同步電機的q軸的電流參考值，將第二電流參考值記為i_qref，在永磁同步電機模塊10輸出第二電流值i_q之后，通過第二電流參考值i_qref調(diào)整第二電流值i_q，得到第二調(diào)整電流值。當(dāng)永磁同步電機剛開始工作時，矢量控制模塊20分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，具體而言，將第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值的平方和的開方值作為矢量控制模塊20的輸入矢量電流，將矢量電流記為i_s，矢量控制模塊20通過對矢量電流i_s和所產(chǎn)生的電感進行計算，從而得到第一電壓值和第二電壓值，第一電壓值為永磁同步電機的d軸的電壓參考值，將第一電壓值記為u_dref,第二電壓值為永磁同步電機的q軸的電壓參考值，將第二電壓值記為u_qref。

弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30，用于對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度，根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，弱磁電流反饋值用于調(diào)整第一電流參考值，通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，其中，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域。

作為一種可選的實施方式，當(dāng)矢量控制模塊20分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值u_dref和第二電壓值u_qref之后，弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30對第一電壓值u_dref和第二電壓值u_qref執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度，PWM調(diào)制度為脈寬調(diào)制信號(Pulse Wide Module，簡稱為PWM)與三角載波信號的峰值之比，可以通過計算得到調(diào)制度M，也即，PWM調(diào)制度，其中，V_dc永磁同步電機的直流電壓的幅值。根據(jù)PWM調(diào)制度M執(zhí)行弱磁反饋，可以將PWM調(diào)制度M與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度進行比較，其中，將預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度記為M_th。如果PWM調(diào)制度M超過預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th，通過比例調(diào)節(jié)和積分調(diào)節(jié)控制器(Proportional integral Controller，簡稱為PI)進行控制，得到弱磁電流反饋值，其中，將弱磁電流反饋值記為i_{d_FW}。通過弱磁電流反饋值i_{d_FW}自動調(diào)節(jié)第一電流參考值i_dref，使得電流矢量i_s向永磁同步電機的d負軸旋轉(zhuǎn)，從而使電流矢量is保持在電壓極限圓內(nèi)。電壓極限圓可以用(L_qsi_q)²+(L_dsi_d+Φ_pm)²＝(u_lim/ω)²表示，其中，L_qs和L_ds分別為第二電流值和第一電流值的參數(shù)，Φ_pm為相位，u_lim為極限電壓，ω為角速度，i_s²＝i_d²+i_q²。隨著矢量電流i_s逐漸偏離電壓極限圓的邊界，調(diào)制度M降低，弱磁電流增加，使得逆變器更易于偏離飽和，最終的調(diào)制度M為最佳調(diào)制度M，可以使永磁同步電機在新的弱 磁控制區(qū)域中穩(wěn)定運行。

可選地，該用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)還包括扭矩控制模塊和查找模塊。其中，扭矩控制模塊用于輸出永磁同步電機的扭矩指令；查找模塊，用于根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值，第一預(yù)設(shè)電流和第二預(yù)設(shè)電流可以用于調(diào)節(jié)第一電流參考值和第二電流參考值，其中，將弱磁電流反饋值與第一預(yù)設(shè)電流值之和作為第一電流參考值。

在上述實施例中，由于通過永磁同步電機模塊10輸出永磁同步電機的第一電流值和第二電流值；矢量控制模塊20通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值，分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值；通過弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，從而通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，提高了永磁同步電機運行的穩(wěn)定性。

下面結(jié)合一個優(yōu)選實施例來進行說明。圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)的示意圖。如圖2所示，該用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)包括：永磁同步電機模塊10，矢量控制模塊20，弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30，扭矩模塊40和查找模塊50和電壓空間矢量調(diào)制控制模塊60。

永磁同步電機模塊10用于輸出永磁同步電機的第一電流值i_d和第二電流值i_q，其中，第一電流值為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值，第二電流為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值。

矢量控制模塊20，用于通過第一電流參考值i_dref調(diào)整第一電流值i_d，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值i_qref調(diào)整第二電流值i_q，得到第二調(diào)整電流值，分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值u_dref和第二電壓值u_qref，還用于接收永磁同步電機的角速度。

弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30，用于對第一電壓值u_dref和第二電壓值u_qref執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度M，根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值i_{d_FW}，其中，弱磁電流反饋值i_{d_FW}用于調(diào)整第一電流參考值i_dref，通過弱磁電流反饋值i_{d_FW}將PWM調(diào)制度M調(diào)整到最佳調(diào)制度，其中，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域。

扭矩模塊40，用于輸出永磁同步電機的扭矩指令。查找模塊，用于根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值。

查找模塊50，根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值。在該實施例中，通過扭矩控制模塊輸出永磁同步電機的扭矩指令，將扭矩指令記為torqref，該扭矩指令torqref可以來自于汽車的油門踏板信號。然后根據(jù)扭矩指令torqref通過查找模塊在最大轉(zhuǎn)矩電流比表(Maximum Torque Per Ampere，簡稱為MTPA)查找與第一電流值i_d相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值，將第一預(yù)設(shè)電流值記為i_dMTPA，查找與第二電流值i_q相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值，將第二預(yù)設(shè)電流值記為i_qMTPA。

電壓空間矢量調(diào)制控制模塊60接收第一電壓值和第二電壓值，包括接收第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值。電壓空間矢量調(diào)制控制模塊60采用空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation，簡稱為SVPWM)的調(diào)制方法，可以將輸入的空間矢量，也即，將輸入的第一電壓值和第二電壓值調(diào)制出絕緣柵雙極型晶體管的開關(guān)信號指令，控制絕緣柵雙極型晶體管的導(dǎo)通和關(guān)閉。該電壓空間矢量調(diào)制控制模塊60將輸出的開關(guān)信號輸入至永磁同步電機模塊10，控制至永磁同步電機模塊10輸出第一電流值和第二電流值。

可選地，弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30獲取PWM調(diào)制度M與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th的偏差值，將偏差值記為i_{der_FW}；判斷PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th的偏差值i_{der_FW}是否小于0；如果判斷出PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th的偏差值i_{der_FW}小于0，輸出弱磁電流反饋值i_{d_FW}。弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30在判斷PWM調(diào)制度M與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th的偏差值_{der_FW}是否小于0之后，如果判斷出PWM調(diào)制度M與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th的偏差值大于等于0，通過飽和調(diào)制器得到i_{d_FW}將第一預(yù)設(shè)電流值i_dMTPA作為第一電流參考值i_dref，將第二預(yù)設(shè)電流值i_qMTPA作為第二電流參考值i_qref。通過飽和調(diào)節(jié)器將偏差值i_{der_FW}轉(zhuǎn)化為弱磁電流反饋值i_{d_FW}。

可選地，通過第一預(yù)設(shè)電流值i_dMTPA和弱磁電流反饋值i_{d_FW}調(diào)整第一電流參考值i_dref，得到調(diào)整之后的第一電流參考值。弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30可以根據(jù)第一電壓值u_dref和第二電壓值u_qref計算永磁同步電機的逆變器的電壓幅值，通過計算逆變器的電壓幅值U；獲取逆變器的最大電壓值U_max；根據(jù)電壓幅值U和最大電壓值U_max執(zhí)行PI反饋，得到弱磁反饋值，將弱磁反饋值記為i_{qtorqref_FW}；根據(jù)弱磁反饋值i_{qtorqref_FW}和第二預(yù)設(shè)電流值調(diào)整第二電流參考值i_qref，得到調(diào)整之后的第二電流參考值；驗證調(diào)整之后的第二電流參考值是否滿足預(yù)設(shè)規(guī)則，可以驗證永磁同步電機在調(diào)整之后的第二電流參考值下高速運行時輸出的功率是否穩(wěn)定，電機溫度上升是否緩慢；如果調(diào)整之后的第二電流參考值不滿足預(yù)設(shè)規(guī)則，也即，永磁同步電機在調(diào)整之后的第二電流參考值下高速運行時輸出的功率不穩(wěn)定，電機溫度上升不緩慢，則根據(jù)調(diào)整之后的第一電流參考值調(diào)整第一調(diào)整電流值，得到第一再次調(diào)整電流值，根據(jù)調(diào) 整之后的第二電流參考值調(diào)整第二調(diào)整電流值，得到第二再次調(diào)整電流值；分別對第一再次調(diào)整電流值和第二再次調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值；對第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值執(zhí)行計算，得到新的PWM調(diào)制度，從而使電流矢量is保持在電壓極限圓內(nèi)。隨著矢量電流i_s逐漸偏離電壓極限圓的邊界，調(diào)制度M降低，弱磁電流增加，使得逆變器更易于偏離飽和，最終的調(diào)制度M為最佳調(diào)制度M，可以使永磁同步電機在新的弱磁控制區(qū)域中穩(wěn)定運行。

可選地，弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30獲取PWM調(diào)制度M與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th的偏差值，判斷PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值是否小于0；如果判斷出PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值小于0，輸出弱磁電流反饋值i_{d_FW}，根據(jù)扭矩指令torqref和第一電流參考值i_dref確定第二電流參考值i_qref。

該實施例通過永磁同步電機模塊10輸出永磁同步電機的第一電流值和第二電流值；矢量控制模塊20通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值，分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值；通過弱磁控制調(diào)節(jié)模塊30對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度，根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，此外，該實施例通過扭矩模塊40輸出永磁同步電機的扭矩指令，通過查找模塊50根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值，該實施例還通過第一預(yù)設(shè)電流值和第二預(yù)設(shè)電流值分別調(diào)整第一電流參考值和第二電流參考值，矢量控制模塊20通過第一電流參考值和第二電流參考值分別調(diào)整第一電流值和第二電流值，電壓空間矢量調(diào)制控制模塊60接收矢量控制模塊20根據(jù)第一電流值或者第一調(diào)整電流值和第二電流值或者第二調(diào)整電流值計算得到的第一電壓值和第二電壓值，且控制至永磁同步電機模塊10輸出第一電流值和第二電流值，將第一電流值和第二電流值作為弱磁控制調(diào)節(jié)模塊的反饋電流，進一步地調(diào)節(jié)PWM調(diào)制度為最佳調(diào)制度，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域，從而提高了永磁同步電機運行的穩(wěn)定性。

本發(fā)明實施例還提供了一種用于永磁同步電機的弱磁控制方法。

圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制方法的流程圖。需要說明的是，該實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制方法可以通過本發(fā)明實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)執(zhí)行。如圖3所示，該用于永磁同步電機的弱磁控制方法包括以下步驟：

步驟S201，獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值。

獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值，其中，第一電流值為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值，第二電流為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值。

永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)可以通過轉(zhuǎn)子的角度來確定，永磁同步電機的輸出電流通過采集到的相電流確定。在Clark&Park坐標(biāo)系中，根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行Clark&Park坐標(biāo)變換得到第一電流值，也即，得到永磁同步電機的交軸d軸電流；根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行Clark&Park坐標(biāo)變換得到第二電流值，也即，得到永磁同步的直軸q軸電流。

步驟S202，通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值。

在獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值之后，通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值。第一電流參考值為永磁同步電機的d軸的電流參考值，通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值；第二電流參考值為永磁同步電機的q軸的電流參考值，在輸出第二電流之后，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值。

步驟S203，分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值。

可選地，當(dāng)永磁同步電機剛開始工作時，分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，具體而言，將第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值的平方和的開方值作為矢量電流，通過對矢量電流和所產(chǎn)生的電感進行計算，從而得到第一電壓值和第二電壓值，第一電壓值為永磁同步電機的d軸的電壓參考值，第二電壓值為永磁同步電機的q軸的電壓參考值。

步驟S204，對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度。

在分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制之后，對第一電壓值u_dref和第二電壓值u_qref執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度，PWM調(diào)制度可以通過計算得到PWM調(diào)制度，其中，V_dc永磁同步電機的直流電壓的幅值。

步驟S205，根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，弱磁電流反饋值用于調(diào)整第一電流參考值。

扭矩指令為永磁同步電機的扭矩控制模塊輸出的指令，可以為駕駛員踩踏油門產(chǎn)生的油門踏板信號。在根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋之前，根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值，可選地，根據(jù)扭矩指令通過查找MTPA表中與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值，查找與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值。根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)速通過線性插值確定永磁同步電機的預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度，根據(jù)PWM調(diào)制度和預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，將弱磁電流反饋值與第一預(yù)設(shè)電流值之和作為第一電流參考值。

在根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值之后，可以根據(jù)PWM調(diào)制度M執(zhí)行弱磁反饋。將PWM調(diào)制度M與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度進行比較。如果PWM調(diào)制度M超過預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度，通過PI進行反饋控制，得到弱磁電流反饋值。通過弱磁電流反饋值i_{d_FW}自動調(diào)節(jié)第一電流參考值。

可選地，獲取PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值；判斷PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值是否小于0，如果判斷出PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值小于0，輸出弱磁電流反饋值，在輸出弱磁電流反饋值之后，根據(jù)扭矩指令和第一電流參考值確定第二電流參考值。

可選地，在判斷PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值是否小于0之后，如果判斷出PWM調(diào)制度與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度的偏差值大于等于0，則將通過根據(jù)扭矩指令查找MTPA表中與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值作為第一電流參考值，將根據(jù)扭矩指令通過查找MTPA表中與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值作為第二電流參考值。

在通過獲取第一電流參考值和第二電流參考值之后，可以通過第一預(yù)設(shè)電流值和弱磁電流反饋值調(diào)整第一電流參考值，得到調(diào)整之后的第一電流參考值；根據(jù)第一電壓值和第二電壓值計算永磁同步電機的逆變器的電壓幅值；根據(jù)電壓幅值和最大電壓值執(zhí)行PI反饋，得到弱磁反饋值，具體而言，通過計算逆變器的電壓幅值U；獲取逆變器的最大電壓值U_max；根據(jù)電壓幅值U和最大電壓值U_max執(zhí)行PI反饋，得到弱磁反饋值；根據(jù)弱磁反饋值和第二預(yù)設(shè)電流值調(diào)整第二電流參考值，得到調(diào)整之后的第二電流參考值；根據(jù)弱磁反饋值和第二預(yù)設(shè)電流調(diào)整第二電流參考值，得到調(diào)整之后的第二電流參考值，可選地，將弱磁反饋值添加至第二電流參考值， 作為調(diào)整之后的第二電流參考值；驗證調(diào)整之后的第二電流參考值是否滿足預(yù)設(shè)規(guī)則，可以驗證永磁同步電機在調(diào)整之后的第二電流參考值下在高速運行時輸出的功率是否穩(wěn)定，電機溫度上升是否緩慢；如果調(diào)整之后的第二電流參考值不滿足預(yù)設(shè)規(guī)則，也即，永磁同步電機在調(diào)整之后的第二電流參考值下在高速運行時輸出的功率不穩(wěn)定，電機溫度上升不緩慢，則根據(jù)調(diào)整之后的第一電流參考值調(diào)整第一調(diào)整電流值，得到第一再次調(diào)整電流值，根據(jù)調(diào)整之后的第二電流參考值調(diào)整第二再次調(diào)整電流值，得到第二再次調(diào)整電流值，分別對第一再次調(diào)整電流值和第二再次調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值，通過對第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值執(zhí)行計算，可以通過得到新的PWM調(diào)制度，其中，u′_dref和u′_qref分別為第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值，V_dc永磁同步電機的直流電壓的幅值。

在根據(jù)調(diào)整之后的第二電流參考值調(diào)整第二電流值之后，判斷扭矩指令是否小于0，如果判斷出扭矩指令小于0，對調(diào)整之后的第二電流參考值取反，得到取反電流值，并將取反的電流值作為調(diào)整之后的第二電流參考值。也即，根據(jù)調(diào)整之后的第一電流參考值調(diào)整第一調(diào)整電流值，得到第一再次調(diào)整電流值，根據(jù)上述取反電流值調(diào)整第二調(diào)整電流值，得到第二再次調(diào)整電流值，分別對第一再次調(diào)整電流值和第二再次調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值，對第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值執(zhí)行計算，得到新的PWM調(diào)制度。

步驟S206，通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，其中，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域。

在根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值之后，通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，其中，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域，從而使電流矢量保持在電壓極限圓內(nèi)。隨著矢量電流逐漸偏離電壓極限圓的邊界，調(diào)制度降低，弱磁電流增加，使得逆變器更易于偏離飽和，最終的PWM調(diào)制度為最佳調(diào)制度。理論上PWM調(diào)制度可以獲最大線性調(diào)制度為1，但是，由于死區(qū)時間設(shè)置和其他測量誤差，比如，電機轉(zhuǎn)子位置的影響會使小于1，因此PWM調(diào)制度小于1。最佳PWM調(diào)制度使弱磁電流增加，逆變器更易于偏離飽和，因此最佳PWM調(diào)制度可以使永磁同步電機在新的弱磁控制區(qū)域中穩(wěn)定運行。

該實施例通過獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值；通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值；分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第 一電壓值和第二電壓值；對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度；根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域，從而提高了永磁同步電機運行的穩(wěn)定性。

下面結(jié)合一個優(yōu)選實施例來進行說明。圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制方法的流程圖。

步驟S401，根據(jù)扭矩指令torqref分別查找與第一電流值i_d相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值i_dMTPA和與第二電流值I_q相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值i_qMTPA。

根據(jù)扭矩指令torqref分別在MTPA表中查找與第一電流值i_d相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值i_dMTPA和與第二電流值I_q相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值i_qMTPA。其中，扭矩指令torqref通過扭矩控制模塊輸出。

步驟S402，根據(jù)電機轉(zhuǎn)速獲取預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th。

預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th可以通過電機轉(zhuǎn)速進行線性插值計算得到。

步驟S403，根據(jù)PWM調(diào)度值M和預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th執(zhí)行弱磁反饋，輸出弱磁電流反饋值i_{d_FW}。

在根據(jù)PWM調(diào)度值M和預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th執(zhí)行弱磁反饋之前，獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值，第一電流值為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值，第二電流為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值；通過第一電流參考值i_dref調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值i_qref調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值；分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值u_dref和第二電壓值u_qref；對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度M。根據(jù)PWM調(diào)度值M和預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th執(zhí)行弱磁反饋，輸出弱磁電流反饋值i_{d_FW}。

步驟S404，第一電流參考值i_dref＝i_{d_FW}+i_dMTPA。

在輸出弱磁電流反饋值i_{d_FW}之后，根據(jù)弱磁電流反饋值i_{d_FW}調(diào)整第一電流參考值i_dref，通過i_dref＝i_{d_FW}+i_dMTPA調(diào)整第一電流參考值i_dref。

步驟S405，判斷弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW}是否小于0。

獲取PWM調(diào)制度M與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th的偏差值i_{derr_FW}，判斷弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW}是否小于0，如果判斷出弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW}小于0，執(zhí)行步 驟S406，如果判斷出弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW不}小于0，執(zhí)行步驟S407。

步驟S406，根據(jù)PWM調(diào)度值M和預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th執(zhí)行弱磁反饋，輸出弱磁電流反饋值i_{d_FW}。

如果判斷出弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW}小于0，根據(jù)PWM調(diào)制度M與預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度M_th進行弱磁PI反饋，輸出弱磁電流反饋值i_{d_FW}。

步驟S407，i_dref＝i_dMTPA，i_qref＝i_qMTPA。

如果判斷出弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW}小于0，執(zhí)行MTPA控制，將第一預(yù)設(shè)電流值作為第一電流參考值，將第二預(yù)設(shè)電流值作為第二電流參考值，也即，i_dref＝i_dMTPA，i_qref＝i_qMTPA，再執(zhí)行步驟S409。

步驟S408，根據(jù)扭矩指令和第一電流參考值i_dref確定第二電流參考值i_qref。

在步驟S406輸出弱磁電流反饋值i_{d_FW}之后，根據(jù)扭矩指令和第一電流參考值i_dref確定第二電流參考值i_qref。

步驟S409，根據(jù)第一電壓值u_dref、第二電壓值u_qref和逆變器的最大可提供電壓U_max進行PI反饋，輸出弱磁反饋值i_{qtorqref_FW}。

對在步驟S403中輸出的第一電壓值u_dref、第二電壓值u_qref執(zhí)行計算，也即，將U通過逆變器的最大可提供電壓U_max執(zhí)行PI反饋，輸出弱磁控制反饋值i_{qtorqref_FW}。

步驟S410，i_qref＝i_qref+i_{qtorqref_FW}。

通過弱磁反饋值i_{qtorqref_FW}調(diào)整第二電流參考值i_qref，也即，i_qref＝i_qref+i_{qtorqref_FW}。驗證i_qref是否滿足預(yù)設(shè)規(guī)則，可以驗證永磁同步電機在i_qref下高速運行時，輸出的功率是否穩(wěn)定，電機溫度上升是否緩慢；如果調(diào)整之后的第二電流參考值不滿足預(yù)設(shè)規(guī)則，也即，永磁同步電機i_qref下高速運行時輸出的功率不穩(wěn)定，電機溫度上升不緩慢，則根據(jù)i_qref調(diào)整第一調(diào)整電流值，得到第一再次調(diào)整電流值，根據(jù)調(diào)整之后的第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二再次調(diào)整電流值；分別對第一再次調(diào)整電流值和第二再次調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值；對第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值執(zhí)行計算，得到新的PWM調(diào)制度。

當(dāng)i_qref。

步驟S411，判斷扭矩指令torqref是否小于0。

在i_qref＝i_qref+i_{qtorqref_FW}之后，根據(jù)調(diào)整之后的第二電流參考值i_qref調(diào)整第二電流值， 在根據(jù)調(diào)整之后的第二電流參考值i_qref調(diào)整第二電流值之后，判斷扭矩指令是否小于0。

步驟S412，如果判斷扭矩指令torqref小于0，i_qref＝-i_qref。

當(dāng)i_dref²+i_qref²＞i_max²時，其中，i_max為永磁同步電機的最大矢量電流，如果i_dref²＜i_max²，則否則，i_dref＝0，根據(jù)逆變器(Inverter)的飽和狀況，也即，逆變器的電壓、電流是否達到極限數(shù)值調(diào)整i_qref。如果判斷出扭矩指令小于0，對調(diào)整之后的第二電流參考值i_qref取反，得到取反電流值，并將取反電流值作為調(diào)整之后的第二電流參考值，也即，i_qref＝-i_qref。

根據(jù)調(diào)整之后的第一電流參考值i_dref調(diào)整第一調(diào)整電流值，得到第一再次調(diào)整電流值，根據(jù)上述取反電流值調(diào)整第二調(diào)整電流值，得到第二再次調(diào)整電流值，分別對第一再次調(diào)整電流值和第二再次調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值，對第一調(diào)整電壓值和第二調(diào)整電壓值執(zhí)行計算，得到新的PWM調(diào)制度。在電機臺架調(diào)試系統(tǒng)中，驗證第二電流參考值i_qref是否合理，如果永磁同步電機在第二電流參考值i_qref下高速運行時輸出功率穩(wěn)定，電機溫度上升緩慢，則合理，如果第二電流參考值i_qref不合理，重新計算PWM調(diào)制度M，驗證第二電流參考值i_qref。

該實施例根據(jù)扭矩指令torqref分別查找與第一電流值i_d相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值i_dMTPA和與第二電流值I_q相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值i_qMTPA，根據(jù)電機轉(zhuǎn)速獲取預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th，根據(jù)PWM調(diào)度值M和預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th執(zhí)行弱磁反饋，輸出弱磁電流反饋值id__FW，將第一電流參考值i_dref＝i_{d_FW}+i_dMTPA，判斷弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW}是否小于0，如果判斷出弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW}小于0，根據(jù)PWM調(diào)度值M和預(yù)設(shè)PWM調(diào)度值M_th執(zhí)行弱磁反饋，根據(jù)扭矩指令和第一電流參考值i_dref確定第二電流參考值i_qref，如果判斷出弱磁電流控制偏差值i_{derr_FW不}小于0，則i_dref＝i_dMTPA，i_qref＝i_qMTPA，再根據(jù)第一電壓值u_dref、第二電壓值u_qref和逆變器的最大可提供電壓U_max進行PI反饋，輸出弱磁反饋值i_{qtorqref_FW}，將i_qref＝i_qref+i_{qtorqref_FW}，判斷扭矩指令torqref是否小于0，如果判斷扭矩指令torqref小于0，i_qref＝-i_qref，實現(xiàn)了通過集成于電流的弱磁控制方法，提高了永磁同步電機運行的穩(wěn)定性。

需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

本發(fā)明實施例還提供了一種用于永磁同步電機的弱磁控制裝置。

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于永磁同步電機的弱磁控制裝置的示意圖。需要說明的是，該用于永磁同步電機的弱磁控制裝置的實施例可以用于執(zhí)行本發(fā)明實施例中 的永磁同步電機的弱磁控制方法。如圖5所示，該用于永磁同步電機的弱磁控制裝置包括：獲取單元70，第一調(diào)整單元80，控制單元90，計算單元100，反饋單元110和第二調(diào)整單元120。

獲取單元70，用于獲取永磁同步電機的第一電流值和第二電流值，其中，第一電流值為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第一坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值，第二電流為根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置參數(shù)和第二坐標(biāo)軸對永磁同步電機的輸出電流執(zhí)行坐標(biāo)變換得到的電流值。

第一調(diào)整單元80，用于通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值。

控制單元90，用于分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值。

計算單元100，用于對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度。

反饋單元110，用于根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，弱磁電流反饋值用于調(diào)整第一電流參考值。

第二調(diào)整單元120，用于通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，其中，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域。

可選地，該裝置還包括查找單元，用于在根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋之前，根據(jù)扭矩指令分別查找與第一電流值相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電流值和與第二電流值相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電流值，其中，扭矩指令為永磁同步電機的扭矩控制模塊輸出的指令；根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)速確定永磁同步電機的預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度。反饋單元110用于根據(jù)PWM調(diào)制度和預(yù)設(shè)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，其中，將弱磁電流反饋值與第一預(yù)設(shè)電流值之和作為第一電流參考值。

該實施例通過第一調(diào)整單元80通過第一電流參考值調(diào)整第一電流值，得到第一調(diào)整電流值，通過第二電流參考值調(diào)整第二電流值，得到第二調(diào)整電流值，通過控制單元90分別對第一調(diào)整電流值和第二調(diào)整電流值執(zhí)行矢量控制，得到第一電壓值和第二電壓值，通過計算單元100對第一電壓值和第二電壓值執(zhí)行計算，得到PWM調(diào)制度，通過反饋單元110根據(jù)PWM調(diào)制度執(zhí)行弱磁反饋，得到弱磁電流反饋值，第二調(diào)整單元120通過弱磁電流反饋值將PWM調(diào)制度調(diào)整到最佳調(diào)制度，在最佳調(diào)制度下，永磁同步電機運行在弱磁運行區(qū)域，從而提高了永磁同步電機運行的穩(wěn)定性。

本發(fā)明實施例合理選擇PWM調(diào)制度M，理論上PWM可以獲最大線性調(diào)制度為1，但是，由于死區(qū)時間設(shè)置和其他測量誤差，比如，電機轉(zhuǎn)子位置的影響會小于1， 因此，設(shè)定為M小于1的值。M越小導(dǎo)致弱磁電流增加，使得逆變器更易于偏離飽和，然而同時也不可避免的導(dǎo)致永磁同步電機銅耗的增加，因此M的選擇需要從降低損耗和控制器魯棒性的角度去選擇。

本發(fā)明實施例還提供了一種汽車，該汽車包括永磁同步電機和本發(fā)明實施例提供的用于永磁同步電機的弱磁控制裝置或者本發(fā)明實施例提供的用于永磁同步電機的弱磁控制系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例當(dāng)永磁同步電機速度大于轉(zhuǎn)折速度值后，由于逆變器母線電壓的限制，要使永磁同步電機運行在高速情況下，需要對電機進行擴速，在永磁電機轉(zhuǎn)子磁場一定的前提下，通過調(diào)節(jié)定子電流，增加定子直軸去磁電流分量來維持高速運行時電壓的平衡，從而達到弱磁擴速的目的，引入瞬時PWM調(diào)制度M及弱磁電流臺架驗證的相結(jié)合的方法，保證了永磁同步電機在高速穩(wěn)定可靠地運行，滿足電動汽車寬調(diào)速以及恒功率的要求。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。