，執(zhí)行步驟S105。例 如，在系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，當速度環(huán)的給定轉(zhuǎn)速與反饋速度之間的誤差不為0時，開始對波動 轉(zhuǎn)速進行迭代學習控制。
[0056] S104,讀取當前載波周期的個數(shù)。
[0057] S105，給定轉(zhuǎn)速ωd,k+1為目標轉(zhuǎn)速ω*。
[0058] S106,判斷是否是首次迭代學習。如果是，執(zhí)行步驟S107;如果否，執(zhí)行步驟S108。
[0059] S107,讀取上一控制周期的給定轉(zhuǎn)速cod,k。
[0060] S108,目標轉(zhuǎn)速ω*為上一控制周期的速度環(huán)的給定轉(zhuǎn)速。
[0061] S109,生成新的給定轉(zhuǎn)速cod,k+1。
[0062] S110，存儲新的給定轉(zhuǎn)速ωd, k+1。
[0063] Sill，改變速度環(huán)的給定轉(zhuǎn)速。
[0064]如圖7所示，在永磁同步電機運行過程中，在系統(tǒng)開始運行的2s后進入迭代學習， 隨著迭代學習次數(shù)的增加，速度波動逐漸減小，當經(jīng)過6個迭代學習周期，速度波動有了明 顯的改善，并且從圖8可以看出，系統(tǒng)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩也逐漸接近負載轉(zhuǎn)矩，其中曲線1為負 載轉(zhuǎn)矩，曲線2為電磁轉(zhuǎn)矩。另外從圖9可以看出，在進行迭代學習的過程中，轉(zhuǎn)速環(huán)的給定 速度被明顯修正。
[0065] 綜上所述，本發(fā)明實施例的永磁同步電機的速度波動抑制方法，通過對波動速度 即目標轉(zhuǎn)速與反饋轉(zhuǎn)速之間的速度誤差進行迭代學習控制以獲得補償速度，并根據(jù)補償轉(zhuǎn) 速對永磁同步電機的給定轉(zhuǎn)速進行修正，以及根據(jù)當前給定轉(zhuǎn)速對永磁同步電機進行控 制，從而實現(xiàn)對永磁同步電機運行時的速度波動進行有效抑制。由于永磁同步電機的當前 控制周期的給定轉(zhuǎn)速是通過波動速度以及上一控制周期的給定轉(zhuǎn)速獲得，因此對系統(tǒng)的控 制模型依賴性很低，而且控制簡單可靠。
[0066] 圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的永磁同步電機的控制裝置的方框示意圖。如圖10所 示，該永磁同步電機的控制裝置包括:波動轉(zhuǎn)速計算模塊10、迭代學習控制模塊20、給定轉(zhuǎn) 速獲取模塊30和控制模塊40。
[0067] 其中，波動轉(zhuǎn)速計算模塊10用于獲取永磁同步電機的目標轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速，并根 據(jù)目標轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速計算永磁同步電機的波動轉(zhuǎn)速，迭代學習控制模塊20用于對波動轉(zhuǎn) 速進行迭代學習控制以獲得補償速度，給定轉(zhuǎn)速獲取模塊30用于將補償速度疊加到永磁同 步電機的上一控制周期的給定轉(zhuǎn)速上以獲得當前控制周期的給定轉(zhuǎn)速，控制模塊40用于根 據(jù)當前控制周期的給定轉(zhuǎn)速對永磁同步電機進行控制以抑制永磁同步電機的轉(zhuǎn)速波動。
[0068] 在本發(fā)明的一個實施例中，如圖5所示，波動轉(zhuǎn)速計算模塊10通過位置觀測器獲取 永磁同步電機的反饋轉(zhuǎn)速。永磁同步電機的波動轉(zhuǎn)速△ω等于目標轉(zhuǎn)速ω*減去反饋轉(zhuǎn)速 ω〇
[0069] 值得注意的是，在對速度波動進行抑制的過程中，是通過對目標轉(zhuǎn)速與反饋轉(zhuǎn)速 之間的速度誤差進行迭代學習控制以獲得補償速度，并根據(jù)補償轉(zhuǎn)速獲得速度環(huán)的給定轉(zhuǎn) 速，而速度環(huán)帶寬和誤差會影響到迭代學習控制實現(xiàn)的精度，并且低通濾波器會造成速度 誤差信號獲取延時，因此，在進行迭代學習控制時，應盡可能獲取高精度的速度信號。
[0070] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，迭代學習控制模塊20采用閉環(huán)Ρ型迭代算法對波動轉(zhuǎn) 速進行迭代學習控制。
[0071] 當?shù)鷮W習控制采用比例型控制時，轉(zhuǎn)速環(huán)的給定轉(zhuǎn)速幅值的修正與迭代學習控 制參數(shù)和波動轉(zhuǎn)速的幅值有關(guān)，實現(xiàn)較為簡單，而且由于未引入微分，因此計算更加簡單可 靠。另外，迭代學習控制的開閉環(huán)結(jié)構(gòu)決定了對給定轉(zhuǎn)速進行修正的及時性，其中采用閉環(huán) 結(jié)構(gòu)更為及時，能夠加快對速度波形抑制的速度，保證迭代學習控制的收斂性;對于選定學 習增益進行收斂性分析，保證誤差逐漸減小。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，迭代學習控制模塊20具體包括:獲取模塊和控制子模 塊(圖中均未具體示出）。其中，獲取模塊用于獲取當前載波個數(shù)。控制子模塊用于對當前載 波個數(shù)進行判斷，并在當前載波個數(shù)小于預設(shè)載波個數(shù)時，控制目標轉(zhuǎn)速為上一控制周期 的給定轉(zhuǎn)速，并根據(jù)目標轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速重新計算波動轉(zhuǎn)速，以及對重新計算的波動轉(zhuǎn)速 進行比例計算以得到補償轉(zhuǎn)速，以及在當前載波個數(shù)大于或等于預設(shè)載波個數(shù)時，停止對 波動轉(zhuǎn)速進行迭代學習控制。
[0073]具體地，在對波動轉(zhuǎn)速進行迭代學習控制過程中，迭代學習的周期可以為一個機 械周期，其中，機械周期可以通過判斷永磁同步電機的機械角度實現(xiàn)，但是當永磁同步電機 的采用無位置傳感器進行控制時，位置估算可能無法滿足迭代學習控制的要求，而且系統(tǒng) 本身存在一個載波周期的延時，因此，在本發(fā)明的實施例中，可以采用固定載波個數(shù)作為迭 代學習的周期。由于波動轉(zhuǎn)速關(guān)于給定轉(zhuǎn)速近似對稱，因此每一個給定轉(zhuǎn)速對應固定載波 個數(shù)。例如，載波頻率可以為5kHz，目標轉(zhuǎn)速可以為600rpm，每500個載波周期更新一次速度 環(huán)的給定轉(zhuǎn)速。
[0074]當?shù)鷮W習控制達到穩(wěn)定狀態(tài)時，為了節(jié)省系統(tǒng)控制資源，可以退出迭代學習控 制，并保持當前的給定轉(zhuǎn)速對永磁同步電機進行控制，系統(tǒng)穩(wěn)定運行。通常，進行10次迭代 學習控制即可實現(xiàn)對速度波動的有效抑制，因此，在本發(fā)明的實施例中，通過固定的迭代學 習次數(shù)作為退出迭代學習控制的條件，即通過預設(shè)載波個數(shù)作為退出迭代學習控制的條 件。
[0075] 具體而言，在對波動轉(zhuǎn)速進行迭代學習控制過程中，如果當前載波個數(shù)小于預設(shè) 載波個數(shù)，則控制目標轉(zhuǎn)速為上一控制周期的給定轉(zhuǎn)速，并根據(jù)目標轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速重新 計算波動轉(zhuǎn)速，以及對重新計算的波動轉(zhuǎn)速進行比例計算以得到補償轉(zhuǎn)速，也就是說，以上 一控制周期的給定轉(zhuǎn)速作為目標轉(zhuǎn)速來重新計算波動轉(zhuǎn)速，并根據(jù)重新計算的波動轉(zhuǎn)速獲 取補償轉(zhuǎn)速;如果當前載波個數(shù)大于或等于預設(shè)載波個數(shù)，則退出迭代學習控制。
[0076] 由于迭代學習控制僅是對速度環(huán)的給定轉(zhuǎn)速進行修正，并未直接生成新的控制信 號，因此，迭代學習控制的改善輸出作用仍通過原系統(tǒng)實現(xiàn)，其中，轉(zhuǎn)速環(huán)帶寬決定了系統(tǒng) 能否理想跟蹤迭代學習控制生成的給定轉(zhuǎn)速。
[0077] 具體地，如圖5所示，在永磁同步電機運行過程中，通過位置觀測器獲取永磁同步 電機的反饋轉(zhuǎn)速ω，波動轉(zhuǎn)速計算模塊10根據(jù)反饋轉(zhuǎn)速ω和目標轉(zhuǎn)速ω*計算永磁同步電 機的波動轉(zhuǎn)速Δω=ω*-ω，迭代學習控制模塊20通過閉環(huán)Ρ型迭代算法對波動轉(zhuǎn)速Δω 進行處理以獲得補償速度eik+i，給定轉(zhuǎn)速獲取模塊30將補償速度ek+i與永磁同步電機的上一 控制周期的給定轉(zhuǎn)速ud,k進行疊加以獲得當前控制周期的給定轉(zhuǎn)速cod,k+1，并將其進行存 儲，控制模塊40根據(jù)當前控制周期的給定轉(zhuǎn)速ωd,k+1對永磁同步電機進行控制以抑制永磁 同步電機的轉(zhuǎn)速波動。其中，波動轉(zhuǎn)速△ω為速度環(huán)的給定轉(zhuǎn)速的幅值和方向提供計算依 據(jù)，針對不同的目標轉(zhuǎn)速，所獲得的速度環(huán)的給定轉(zhuǎn)速是不同的。
[0078] 從圖5可以看出，迭代學習控制的加入未改變原系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)，并且系統(tǒng)中的參數(shù) 也無需做任何改變，使得系統(tǒng)保持了原有的穩(wěn)定性。而且，在對速度波動抑制的過程中，當 前控制周期的給定轉(zhuǎn)速是通過對波動轉(zhuǎn)速的迭代學習控制輸出補償轉(zhuǎn)速，并與上一控制周 期的給定轉(zhuǎn)速進行疊加獲得，因此，當前控制周期的給定轉(zhuǎn)速的獲取對原系統(tǒng)的控制模型 的依賴性很低，無需獲取精確的控制模型，通過速度誤差來判斷系統(tǒng)控制特性，估算系統(tǒng)對 給定的目標轉(zhuǎn)速的跟蹤能力，并通過修改迭代學習控制的參數(shù)即可滿足整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性 要求。
[0079] 進一步地，永磁同步電機的速度波動抑制過程如圖6所示，這里不再贅述。
[0080] 如圖7所示，在永磁同步電機運行過程中，在系統(tǒng)開始運行的2s后進入迭代學習， 隨著迭代學習次數(shù)的增加，速度波動逐漸減小，當經(jīng)過6個迭代學習周期，速度波動有了明 顯的改善，并且從圖8可以看出，系統(tǒng)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩也逐漸接近負載轉(zhuǎn)矩，其中曲線1為負 載轉(zhuǎn)矩，曲線2為電磁轉(zhuǎn)矩。另外從圖9可以看出，在進行迭代學習的過程中，轉(zhuǎn)速環(huán)的給定 速度被明顯修正。
[0081] 本發(fā)明實施例的永磁同步電機的控制裝置，通