1.一种提高调速响应能力的超高速永磁同步电机瞬态电流规划方法,其特征在于,所述瞬态电流规划方法基于的瞬态电流规划系统,包括瞬态电流规划模块,所述瞬态电流规划模块包括MTPA控制子系统、普通弱磁控制子系统、MTPV控制子系统以及模式切换条件判断子系统;所述MTPA控制子系统计算MTPA控制下的d、q轴电流指令值,所述普通弱磁控制子系统计算普通弱磁控制阶段的d、q轴电流指令值,所述MTPV控制子系统计算MTPV控制阶段的d、q轴电流指令值,所述模式切换条件判断子系统判断控制模式为MTPA控制或普通弱磁控制或MTPV控制,将相应控制模式下的d、q轴电流指令值发送给电压解耦控制模块,电压解耦控制模块计算控制电机的d、q轴电压指令值;
所述瞬态电流规划方法包括步骤:
步骤(1),模式切换条件判断子系统判断是否切换为普通弱磁控制或MTPV控制,若是,则进入步骤(2),否则进入步骤(5);
所述是否切换通过判断d、q轴电压值是否达到限幅值作为切换点,判断公式为:若判断公式成立,则切换为MTPA控制,否则转入步骤(2);
步骤(2),模式切换条件判断子系统判断转速采样值ωr是否大于MTPV控制开始点转速ωVs,若否,则进入步骤(3),若是,则进入步骤(4);
步骤(3),普通弱磁控制子系统接收MTPA控制阶段的d、q轴电流指令值 和 转速采样值,计算普通弱磁控制阶段的d、q轴电流指令值所述普通弱磁控制阶段的d轴电流指令值为:
式中,a1、a2、b1、b2、A、B均为变量,且a1=ωrLd,a2=ωrλPM+LqB,B=dIq/dt,b1=ωrLq,b2=LdA,A=dId/dt;Imax为定子电流最大值,λPM为永磁体磁链,Ld为d轴电感,Lq为q轴电感,Iq为q轴电流指令初始值,Id为d轴电流指令初始值;
所述普通弱磁控制阶段的q轴电流指令值为:
步骤(4),MTPV控制子系统接收转速采样值ωr以及d、q轴电流采样值id和iq,计算MTPV控制阶段的d、q轴电流指令值所述MTPV控制阶段的d轴电流指令值计算公式为:
所述MTPV控制阶段的q轴电流指令值计算公式为:
式中,ρ、C均为变量,ρ=Ld/Lq,C=ρωr[λPM/Lq+(ρ-1)Id*][LdId*+λPM+BLq/ωr];
步骤(5),电压解耦控制模块接收瞬态电流规划模块发送的d、q轴电流指令值,计算d、q轴电压指令,实现超高速永磁同步电机的控制。
2.根据权利要求1所述的超高速永磁同步电机瞬态电流规划系统的规划方法,其特征在于,所述MTPA控制阶段的d、q轴电流指令值获取过程为:判断Iq是否大于q轴电流最大值Iqmax1,若是,则d、q轴电流指令值计算公式为: 若*
否,则d、q轴电流指令值计算公式为: 其中sign(n)
为符号函数。
3.根据权利要求2所述的超高速永磁同步电机瞬态电流规划系统的规划方法,其特征在于,所述电流最大值Iqmax1的计算公式为: 其中Id max1为MTPA控制下d轴电流最大值。
4.根据权利要求1所述的超高速永磁同步电机瞬态电流规划系统的规划方法,其特征在于,所述q轴电流指令初始值由 和得到,其中Te为电磁转矩,ωref为目标转速,Δt为采样间隔,J为轴系转动惯量,np为极对数。
5.根据权利要求1所述的超高速永磁同步电机瞬态电流规划系统的规划方法,其特征在于,所述MTPV控制开始点转速由MTPV控制阶段的d、q电流指令值与电流极限圆方程联立求得,具体为:
6.根据权利要求1所述的超高速永磁同步电机瞬态电流规划系统的规划方法,其特征在于,所述普通弱磁控制阶段A、B的值为:其中Idr、Iqr分别为d、q轴电流采样值;Id1、Iq1分别为普通弱磁控制阶段d、q轴电流指令值,具体为:
7.根据权利要求1所述的超高速永磁同步电机瞬态电流规划系统的规划方法,其特征在于,所述MTPV控制阶段A、B的值为:其中Id2、Iq2分别为MTPV控制阶段d、q轴电流指令值,具体为:式中E为变量。