一种电机控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及电机控制，具体而言，涉及一种电机控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、永磁同步电机因效率高、功率密度大、调速范围宽，被广泛应用于新能源汽车电驱动系统。电机闭环控制需要实时获取转子位置信息，用于坐标变换和扭矩控制。传统方案依赖旋转变压器或编码器等物理位置传感器，但传感器的引入增加了系统体积、成本和故障风险，且在高温、振动等车载恶劣环境下可靠性受限。

2、在相关技术中，无位置传感器控制方案通过电机电气量间接估算转子位置，以替代物理位置传感器。在全速域范围内的位置估算精度和稳定性存在不足。在低速阶段，电机反电动势幅值低，电气量中携带的位置信息信噪比不足，估算精度受限；在中高速阶段，电机参数随温度、负载等因素漂移，导致模型估算精度衰减。单一控制策略无法在全车速和全负载工况下同时保证位置估算精度与运行稳定性，难以满足电驱动系统的全工况运行需求。

技术实现思路

1、本技术解决的问题是如何满足电驱动系统的全工况运行需求。

2、为解决上述问题，本技术提供一种电机控制方法、装置、电子设备及存储介质。

3、第一方面，本技术提供了一种电机控制方法，包括：

4、采集电机运行信号；

5、确定所述电机运行信号中的车速信号所处的速度区间，所述速度区间包括第一速度区间、第二速度区间和第三速度区间，其中，所述第一速度区间的车速上限小于或等于所述第二速度区间的车速下限，所述第二速度区间的车速上限小于或等于所述第三速度区间的车速下限；

6、在所述第一速度区间，向电机直轴注入高频电压、提取交轴高频电流分量进行转子位置观测估算，获得高频注入位置估算值；

7、在所述第三速度区间，通过基于电压磁链模型的观测控制策略进行转子位置估算，获得磁链观测位置估算值；

8、在所述第二速度区间，确定注入位置估算值和观测位置估算值，对所述注入位置估算值和所述观测位置估算值进行加权融合，获得融合位置估算值，其中，所述高频注入位置估算值的权重随车速升高递减，所述磁链观测位置估算值的权重随车速升高递增；

9、根据对应的估算值确定转子位置输出值，其中，所述估算值包括所述高频注入位置估算值、所述磁链观测位置估算值和所述融合位置估算值中的一种。

10、可选地，所述在所述第一速度区间，向电机直轴注入高频电压、提取交轴高频电流分量进行转子位置观测估算，获得高频注入位置估算值包括：

11、向电机直轴注入高频电压，提取交轴高频电流分量；其中，所述高频电压为自适应高频余弦激励电压，注入幅值和角频率根据实时母线电压和功率器件结温进行动态修正；

12、对所述交轴高频电流分量进行带通滤波和锁相解调，提取转子位置估算偏差量；

13、对所述转子位置估算偏差量进行积分运算，获得所述高频注入位置估算值。

14、可选地，所述在所述第三速度区间，通过基于电压磁链模型的观测控制策略进行转子位置估算，获得磁链观测位置估算值包括：

15、根据采样的定子电压和定子电流，获得直轴观测磁链和交轴观测磁链；

16、根据所述直轴观测磁链和所述交轴观测磁链，通过转速自适应迭代修正电角速度，获得电角速度修正量；

17、根据所述电角速度修正量，通过离散迭代积分求解当前时刻转子电角度，作为所述磁链观测位置估算值。

18、可选地，所述在所述第二速度区间，确定注入位置估算值和观测位置估算值，对所述注入位置估算值和所述观测位置估算值进行加权融合，获得融合位置估算值包括：

19、对所述高频注入位置估算值和所述磁链观测位置估算值分别进行一阶惯性滤波处理；

20、通过线性渐变权重系数对滤波后的高频注入位置估算值和滤波后的磁链观测位置估算值进行加权融合，获得融合位置估算值，其中，所述线性渐变权重系数随车速升高而递减。

21、可选地，所述电机控制方法还包括：

22、确定目标扭矩指令的变化速率；

23、根据所述变化速率和扭矩补偿系数确定交轴电流前馈补偿量；

24、通过所述交轴电流前馈补偿量对扭矩控制环路进行补偿修正。

25、可选地，所述电机控制方法还包括：

26、通过递推最小二乘法对电机参数进行辨识，获得参数辨识结果；

27、通过所述参数辨识结果更新高频注入控制策略和所述基于电压磁链模型的观测控制策略中的模型参数，其中，所述电机参数包括定子电阻、直轴电感、交轴电感和永磁体磁链中的至少一种。

28、可选地，所述电机控制方法还包括：

29、通过电流采样信号的幅值和变化速率对采集的所述电机运行信号进行数据有效性校验，剔除异常采样数据，获得数据有效性校验结果；

30、通过滑动平均误差判据监测位置估算偏差是否超限，获得收敛自检结果；

31、确定当前控制策略与当前车速的匹配性，获得工况匹配校验结果；

32、根据所述数据有效性校验结果、所述收敛自检结果和所述工况匹配校验结果，进行分级容错保护。

33、第二方面，本技术提供了一种电机控制装置，包括：

34、采集模块，用于采集电机运行信号；

35、划分模块，用于确定所述电机运行信号中的车速信号所处的速度区间，所述速度区间包括第一速度区间、第二速度区间和第三速度区间，其中，所述第一速度区间的车速上限小于或等于所述第二速度区间的车速下限，所述第二速度区间的车速上限小于或等于所述第三速度区间的车速下限；

36、第一速度模块，用于在所述第一速度区间，向电机直轴注入高频电压、提取交轴高频电流分量进行转子位置观测估算，获得高频注入位置估算值；

37、第三速度模块，用于在所述第三速度区间，通过基于电压磁链模型的观测控制策略进行转子位置估算，获得磁链观测位置估算值；

38、第二速度模块，用于在所述第二速度区间，确定注入位置估算值和观测位置估算值，对所述注入位置估算值和所述观测位置估算值进行加权融合，获得融合位置估算值，其中，所述高频注入位置估算值的权重随车速升高递减，所述磁链观测位置估算值的权重随车速升高递增；

39、输出模块，用于根据对应的估算值确定转子位置输出值，其中，所述估算值包括所述高频注入位置估算值、所述磁链观测位置估算值和所述融合位置估算值中的一种。

40、第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；

41、所述存储器，用于存储计算机程序；

42、所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如第一方面所述的电机控制方法。

43、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的电机控制方法。

44、本技术的电机控制方法的有益效果是：

45、确定所述电机运行信号中的车速信号所处的速度区间，在第一速度区间，向电机直轴注入高频电压、提取交轴高频电流分量进行转子位置观测估算，获得高频注入位置估算值，在反电动势幅值不足以支撑模型观测的条件下实现高精度的转子位置估算。在第三速度区间，通过基于电压磁链模型的观测控制策略进行转子位置估算，获得磁链观测位置估算值，通过电机电气模型求解转子位置，避免高频谐波损耗和电磁噪声。在第二速度区间，对高频注入位置估算值和磁链观测位置估算值进行加权融合，获得融合位置估算值，其中高频注入位置估算值的权重随车速升高递减，磁链观测位置估算值的权重随车速升高递增，实现两种估算策略之间的平滑过渡，避免位置估算值跳变，抑制扭矩波动和转速抖动。根据高频注入位置估算值、磁链观测位置估算值和融合位置估算值，获得转子位置输出值，使全速域范围内各区间均能基于最优估算结果输出转子位置，满足电驱动系统的全工况运行需求。