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龙图腾网获悉山东省维天雷泽光电技术有限公司申请的专利一种采用混合微分与滞后积分的永磁电机控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115459652B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211215458.X，技术领域涉及：H02P21/00；该发明授权一种采用混合微分与滞后积分的永磁电机控制方法是由杨维松;王士星;薛鲁礼设计研发完成，并于2022-09-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种采用混合微分与滞后积分的永磁电机控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种采用混合微分与滞后积分的永磁电机控制方法，其通过测量电机转速形成转速误差，然后通过一种正余弦混合微分器求解转速误差微分信号，并采用大滞后积分器提供误差积分信号的同时，进行输出一阶导数解算得到误差初级微分信号，同时直接将d轴电流反向并进行正余弦混合积分与线性积分，以及采用滞后微分得到阻尼信号形成q轴定子电压控制信号；再根据转速误差信号、大滞后积分器的输出信号、角速度混合微分信号进行叠加得到q轴电流期望信号与q轴电流误差信号，再通过电流误差大滞后积分器求解积分信号的同时解算电流误差初步微分信号与电流误差混合微分信号提供系统阻尼，最终得到d轴定子电压控制信号实现电机的转速控制。

本发明授权一种采用混合微分与滞后积分的永磁电机控制方法在权利要求书中公布了：1.一种采用混合微分与滞后积分的永磁电机控制方法，其特征在于以下步骤： 步骤S10，测量永磁同步电机的转子的位置、转速与三相电流中两相电流，并对两相电流进行坐标变换如下： θe＝pnθm； 其中ia、ib为通过霍尔电流传感器检测得到的永磁同步电机三相电流信号；iα、iβ为对三相电流中的ia、ib进行Clarke变换后得到两相静止坐标系中的定子电流，iq与id分别为iα、iβ进行Prak变换后得到两相旋转坐标系d、q轴定子电流信号；θe由转子位置的测量值θm进行变换得到；其中pn为电机极对数；θm为通过位置检测传感单元，测量永磁同步电机转子的位置信号； 步骤S20，采用速度检测传感单元测量永磁同步电机转子转速信号，根据电机任务，设定期望转速信号，然后采用转子转速信号与期望转速信号比较得到转速误差信号；设置正余弦混合微分器的第一状态初始值为0，并与转速误差信号进行比较，得到状态偏差信号；根据状态偏差信号进行半周限幅变换，得到状态偏差限幅信号；再对状态偏差限幅信号进行正余弦混合变换，得到状态偏差正余弦混合信号；再设置正余弦混合微分器的第二状态初始值为0，并对第二状态进行半周限幅变换，得到第二状态限幅信号；再对第二状态进行正余弦混合变换，得到第二状态正余弦混合信号；然后采用状态偏差信号叠加第二状态信号与状态偏差正余弦混合信号得到正余弦混合微分器的输入信号如下： eω＝ωm-ωmc； σ＝z0-eω； u＝-C0σ+C3z1-C2W1； 其中ωm为速度检测传感单元测量永磁同步电机转子的转速信号；ωmc为根据电机任务设定的期望转速信号，eω为转速误差信号；z0为正余弦混合微分器的第一状态信号，设置其初始值为0，σ为状态偏差信号；a1为半周限幅变换的常值参数，σ1为状态偏差限幅信号；w1为状态偏差正余弦混合信号；z1为正余弦混合微分器的第二状态信号，设置其初始值为0，z1a为第二状态限幅信号；w2为第二状态正余弦混合信号；c0、c3、c2为常值参数，u为正余弦混合微分器的输入信号； 步骤S30，根据正余弦混合微分器的输入信号进行解算得到正余弦混合微分器的第一状态导数信号；然后进行非线性积分得到正余弦混合微分器的第一状态信号；最后采用状态偏差信号叠加第二状态信号与第二状态正余弦混合信号求解正余弦混合微分器的第二状态导数信号，然后进行非线性积分得到正余弦混合微分器的第二状态信号如下： zd1＝-Ta2σ-z1+C4w2； 其中Ta1为常值参数信号，zd0为正余弦混合微分器的第一状态导数信号；T为常值积分参数，z0为正余弦混合微分器的第一状态信号；c4、Ta2为常值参数，zd1为正余弦混合微分器的第二状态导数信号，z1为正余弦混合微分器的第二状态信号； 步骤S40，根据所述的转速误差信号，设置大滞后积分器的输出信号初值为转速误差信号的初始值；然后与转速误差信号进行对比，得到转速滞后偏差信号；根据转速滞后偏差信号进行半周限幅变换，得到转速滞后偏差限幅信号；再对转速滞后偏差限幅信号进行正余弦混合变换，得到转速滞后偏差正余弦混合信号；再根据转速滞后偏差正余弦混合信号与大滞后积分器的输出信号解算大滞后积分器的输出二阶导数信号，然后进行非线性积分，得到大滞后积分器的输出一阶阶导数信号；然后再进行非线性积分，得到大滞后积分器的输出信号如下： y＝eω-eω10； 其中eω10为大滞后积分器的输出信号，设置其初值为转速误差信号的初始值；y为转速滞后偏差信号；y1为转速滞后偏差限幅信号；w3为转速滞后偏差正余弦混合信号；T1、c6、T2为常值参数，sd2ω为大滞后积分器的输出二阶导数信号，sd1ω为大滞后积分器的输出一阶阶导数信号； 步骤S50，根据所述的转速滞后偏差信号与大滞后积分器的输出一阶阶导数信号解算角速度初级微分信号；然后再叠加正余弦混合微分器的输入信号得到角速度混合微分信号；将经过Prak变换后得到两相旋转坐标系d轴定子电流信号进行反向变换，得到d轴电流误差信号；根据d轴电流误差信号进行半周限幅变换，得到d轴电流误差限幅信号；再对d轴电流误差限幅信号进行正余弦混合变换，得到d轴电流误差限幅正余弦混合信号；然后对d轴电流误差信号进行线性积分，得到d轴电流误差线性积分信号；对d轴电流误差限幅正余弦混合信号进行积分，得到d轴电流误差正余弦混合积分信号；在对d轴电流误差信号进行滞后微分运算，得到d轴电流误差滞后微分信号；再叠加角速度混合微分信号得到d轴电流误差混合微分信号；最后再叠加d轴电流误差信号、d轴电流误差限幅正余弦混合信号、d轴电流误差线性积分信号、d轴电流误差正余弦混合积分信号形成q轴定子电压控制信号如下： ed＝-id； s1＝∫eddt； s2＝∫w4dt； up1＝up+k6up0； uq＝k1ed+k2w4+k3s1+k4s2+k5up1； 其中u2为角速度初级微分信号；up为角速度混合微分信号；ed为d轴电流误差信号，y2为d轴电流误差限幅信号；w4为d轴电流误差限幅正余弦混合信号；s1为d轴电流误差线性积分信号；s2为d轴电流误差正余弦混合积分信号；s为滞后微分运算传递函数的微分算子，up0为d轴电流误差滞后微分信号；k6为常值参数信号，up1为d轴电流误差混合微分信号；k1、k2、k3、k4、k5为常值控制参数，uq为q轴定子电压控制信号； 步骤S60，根据所述的转速误差信号、大滞后积分器的输出信号、角速度混合微分信号进行叠加得到q轴电流期望信号；然后与经过Prak变换后得到两相旋转坐标系q轴定子电流信号进行比较，得到q轴电流误差信号；再根据q轴电流误差信号进行半周限幅变换，得到q轴电流误差限幅信号；再对q轴电流误差限幅信号进行正余弦混合变换，得到q轴电流误差限幅正余弦混合信号；然后对q轴电流误差信号进行线性积分，得到q轴电流误差线性积分信号；对q轴电流误差限幅正余弦混合信号进行积分，得到q轴电流误差正余弦混合积分信号如下； iqx＝d1eω+d2eω10+d3up； eq＝iq-iqx； s3＝∫eqdt； s4＝∫w5dt； 其中d1、d2、d3为常值参数，iqx为q轴电流期望信号；eq为q轴电流误差信号；y3为q轴电流误差限幅信号；w5为q轴电流误差限幅正余弦混合信号；s3为q轴电流误差线性积分信号；s4为q轴电流误差正余弦混合积分信号； 步骤S70，设置电流误差大滞后积分器的输出信号初值为q轴电流误差的初始值；然后与q轴电流误差信号进行对比，得到电流滞后偏差信号；根据电流滞后偏差信号进行半周限幅变换，得到电流滞后偏差限幅信号；再对电流滞后偏差限幅信号进行正余弦混合变换，得到电流滞后偏差正余弦混合信号；再根据电流滞后偏差正余弦混合信号与电流误差大滞后积分器的输出信号解算电流误差大滞后积分器的输出二阶导数信号，然后进行非线性积分，得到电流误差大滞后积分器的输出一阶导数信号；然后再进行非线性积分，得到电流误差大滞后积分器的输出信号如下： m＝eq-sq0 其中sq0为电流误差大滞后积分器的输出信号，设置其初值为q轴电流误差的初始值；m为电流滞后偏差信号；y4为电流滞后偏差限幅信号；w6为电流滞后偏差正余弦混合信号；eq2为电流误差大滞后积分器的输出二阶导数信号，sq1电流误差大滞后积分器的输出一阶导数信号； 步骤S80，根据所述的电流滞后偏差信号与电流误差大滞后积分器的输出一阶导数信号解算q轴电流误差初步微分信号；再叠加角速度混合微分信号得到q轴电流误差混合微分信号；再叠加q轴电流误差信号、q轴电流误差限幅正余弦混合信号、q轴电流误差线性积分信号、q轴电流误差正余弦混合积分信号得到最终的d轴定子电压控制信号；再根据所述的q轴定子电压控制信号、d轴定子电压控制信号、进行Park逆变换，得到两相静止坐标系下的定子控制电压，输出给同步电机，实现同步电机的转速控制如下： up4＝up+k7up3； ud＝j1eq+j2w5+j3s3+j4s4+j5up4； 其中up3为q轴电流误差初步微分信号；up4为q轴电流误差混合微分信号；j1、j2、j3、j4、j5为常值参数信号、ud为最终的d轴定子电压控制信号；uα、uβ为两相静止坐标系中的α、β轴定子控制电压。

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