处于不饱和状态，此时需要对直轴请求电压VdfPf 和交轴请求电压VqW的变化率进行限制，使直轴请求电压VdW和交轴请求电压VqW在预设 阔值范围内变动，不允许其发生大幅度的变化，W防止由于PI控制器控制不稳导致逆变器 的饱和，限制后的值为VdWJim和VqW lim。
[0052] 其中，所述对Vdf。,和VqW的变化率进行限制是指限制扭矩增加的步长，即保证在 一个周期之内扭矩的增加或者减小值不能超过一定值，执行步骤004。
[005引步骤004:保存对VdW和VqW的变化率进行限制后的值VdW Iim和VqWJim,供逆变 器饱和时开环控制时使用。
[0054] 步骤 005 ;若 VVdrefXVdref+VqrefXVqref〉Vde ImkXVd。imk/3,即所述平方和大于直流母 线电压的平方的H分之一，则逆变器处于饱和状态，执行步骤006。
[0055] 步骤006 ;若逆变器处于饱和状态，此时首先对直轴电压采用开环控制，将逆变器 达到饱和时前一周期的直轴请求电压VdW作为调整后直轴电压Vd。
[0056] 步骤007 ;根据直轴实际电流id和交轴实际电流iq得到电机的实际扭矩 采用如下公式计算得到电机的实际扭矩：
[0058] 其中，id和iq分别为直轴实际电流和交轴实际电流，Lumputed为电机的实际扭矩，Ld 和Lq分别为直轴电感和交轴电感，P为电机的极对数，Vm为电机转子永磁磁链。
[0059] 步骤008 ;计算请求扭矩与估算扭矩差值，1'。""_1'。。"_打。。。。。,。4，其中了。。》。。4是整车 控制器的发给电机控制器MCU的请求扭矩，由MCU从CAN总线上获取送个扭矩值。
[0060] 步骤009 ;对请求扭矩和所述实际扭矩的差值进行PI控制。 [006。 步骤OlO ;得到交轴补偿电压Vq eempeM。。。。。
[006引步骤Oll ;对交轴请求电压VqtW进行扭矩补偿控制，根据交轴补偿电压Vq。胃。。,。,1。。 及逆变器达到饱和时前一周期的交轴请求电压VqW得到调整后交轴电压Vq = VqfW lim+Vq_ compensation O
[006引步骤012 ;再次根据直轴请求电压Vdw、交轴请求电压VqW及直流母线电压Vdc 判断逆变器是否处于饱和状态，即drefXVdref+VqrefXVqref《Vde_lmkXVde_imk/3 ?对上述直轴 请求电压开环控制及交轴请求电压扭矩补偿控制得到的Vd和Vq进行校验，验证W上获得的 调整后交轴电压Vq是否使逆变器工作于未饱和状态。
[0064]步骤 013 ;若 Vdref X Vdref+Vqref X Vqref《VdelmkX Vde_iink/3,即所述平方和小于等于直 流母线电压Vdtii"k的平方的H分之一，则逆变器处于不饱和状态，执行步骤014。
[00巧]步骤014 ;保持调整后交轴电压Vq = Vqref_lim+Vq_e"mpeMatl。。。
[0066] 步骤 015 ;若 VdrefXVdref+VqrefXVqref〉Vde_lmkXVde_li"k/3,即所述平方和大于直流母线 电压的平方的H分之一，则逆变器处于饱>日状态，执行步骤016。
[0067] 步骤016 ;若逆变器继续处于不饱和状态，此时调整后交轴电压Vq不能采用 Hm+Vq。^。。,。。。，而是，还要对交轴电压采用开环控制，将逆变器达到饱和时前一周期的直轴 请求电压VqfW作为调整后交轴电压VqD此时，直轴请求电压和交轴请求电压均采用开环控 巧[|，直到逆变器恢复不饱和。
[0068] 进行了 W上控制之后，逆变器将平稳运行于不饱和状态，能够顺利进行后续控制 步骤：
[0069] 将调整后直轴电压Vd和调整后交轴电压Vq输入INVERSE PA服变换器和I化A服E 变换器；对经过INVERSE PA服变换器和ICLARKE反变换器变换后的调整后直轴电压Vd和 调整后交轴电压Vq进行SVPWM控制，产生PWM信号驱动电机运转。
[0070] 由于直轴电压和交轴电压决定了 PWM的占空比和逆变器的输出电压，同时决定了 逆变器的饱和与否，因此对直轴电压和交轴电压进行监测和控制是非常必要的，本发明的 控制方法通过对直轴电压和交轴电压的监控、调整，防止过调试，防止逆变器工作于饱和状 态，使电机控制更加稳定，对逆变器的保护更加有效。
[0071] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可W做出其它不同形式的变化或 变动。送里无需也无法对所有的实施方式予W穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1. 一种防止逆变器处于饱和状态的控制方法，其特征在于，包括： 对直轴请求电流iduf和交轴请求电流iquf分别进行PID控制，得到直轴请求电压VdfW 和交轴请求电压Vqw ; 根据逆变器的工作状态对直轴请求电压Vdw和交轴请求电压Vqw进行调整，得到调整 后直轴电压Vd和调整后交轴电压Vq，W使逆变器工作于未饱和状态。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据逆变器的工作状态包括根据直 轴请求电压Vdw、交轴请求电压Vqw及直流母线电压Vd。判断逆变器是否处于饱和状态。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据直轴请求电压VdfW、交轴请求电 压Vqw及直流母线电压Vd。imk判断逆变器是否处于饱和状态，包括： 计算直轴请求电压Vdw和交轴请求电压Vqw的平方和；并与直流母线电压Vd。imk的平 方的Η分之一比较大小； 若所述平方和小于等于直流母线电压的平方的Η分之一，则逆变器处于不饱和 状态； 若所述平方和大于直流母线电压Vdt imk的平方的Η分之一，则逆变器处于饱和状态。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若逆变器处于不饱和状态，则所述根据所 述状态对直轴请求电压Vdw和交轴请求电压VqfW进行调整，包括： 限制直轴请求电压Vdw和交轴请求电压Vqw的变化率，使直轴请求电压Vdw和交轴请 求电压VqW在预设阔值范围内变动。5. 根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，若逆变器处于饱和状态，则所述根据 所述状态对直轴请求电压Vdw和交轴请求电压VqfW进行调整，包括： 对直轴请求电压Vdf。,进行开环控制； 对交轴请求电压VqfW进行扭矩补偿控制。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对直轴请求电压Vdf。,进行开环控制， 包括： 将逆变器达到饱和时前一周期的直轴请求电压VdfW作为调整后直轴电压Vd。7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述对交轴电压VqfW进行扭矩补偿 控制，包括： 根据直轴实际电流id和交轴实际电流iq得到电机的实际扭矩; 对请求扭矩和所述实际扭矩的差值进行PI控制，得到交轴补偿电压Vq_ compensation ? 根据交轴补偿电压Vq。^。。.。。。。及逆变器达到饱和时前一周期的交轴请求电压VqfW得 到调整后交轴电压Vq。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据直轴实际电流id和交轴实际电 流iq得到电机的实际扭矩包括， 采用如下公式计算得到电机的实际扭矩：其中，id和iq分别为直轴实际电流和交轴实际电流，Lumputed为电机的实际扭矩，Ld和 Lq分别为直轴电感和交轴电感，P为电机的极对数，Vm为电机转子永磁磁链。9. 根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述根据交轴补偿电压Vq。。。。。。.。^。。及 逆变器达到饱和时前一周期得到的交轴请求电压Vqw得到调整后交轴电压Vq，包括： 调整后交轴电压Vq为交轴补偿电压Vq。^。。.。^。。与逆变器达到饱和时前一周期得到的 交轴请求电压Vqw之和。10. 根据权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，所述根据交轴补偿电压Vq_ 。胃。。5。11。。及逆变器达到饱和时前一周期得到的交轴请求电压Vqf。:得到调整后交轴电压之 后，还包括： 验证调整后交轴电压Vq是否使逆变器工作于未饱和状态； 若调整后交轴电压Vq使逆变器工作于未饱和状态，则保持调整后交轴电压Vq ; 若调整后交轴电压Vq仍使逆变器工作于饱和状态，则对交轴请求电压VqfW进行开环控 制。11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对交轴请求电压VqfW进行开环控 制，包括： 将逆变器达到饱和时前一周期的交轴请求电压VqfW作为调整后交轴电压Vq。
【专利摘要】一种防止逆变器处于饱和状态的控制方法，包括：对直轴请求电流idref和交轴请求电流iqref分别进行PID控制，得到直轴请求电压vdref和交轴请求电压vqref；根据逆变器的工作状态对直轴请求电压vdref和交轴请求电压vqref进行调整，得到调整后直轴电压vd和调整后交轴电压vq，以使逆变器工作于未饱和状态。本发明的控制方法能够防止逆变器工作于饱和状态，使电机的控制更加稳定，对逆变器的保护更加有效。
【IPC分类】H02P27/06, H02M1/32
【公开号】CN105703688
【申请号】
【发明人】孙四军
【申请人】北汽福田汽车股份有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年11月24日