本申请属于电机驱动控制，具体地，提供一种具有抗饱和能力的nps永磁同步电机控制系统。
背景技术：
1、nps永磁同步电机是一种新型的电机，其采用中性点供电(neutral pointsupply，nps)拓扑结构进行母线电压升压及负载驱动，由于无需引入额外功率器件，因此具有功率密度大、效率高和结构简单等优点，目前已成为新能源汽车的主流电机。
2、在对nps永磁同步电机进行控制的过程中，对母线电压进行升压的本质是对升压系数αh的控制，当理论计算出的αh超过其实际升压能力的上限时，永磁同步电机的逆变器也无法提供更高的占空比，此时将产生母线电压过饱和现象，因此，需要根据nps拓扑结构下发生αh产生饱和的机理针对性地对其进行抗饱和设计，以保证对同步电机的稳定升压控制。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的问题，本申请提供一种nps永磁同步电机控制系统，能够抗饱和地控制nps永磁同步电机，该nps永磁同步电机控制系统包括驱动控制回路、升压控制回路及pwm信号生成单元；
2、所述驱动控制回路包括q轴pi控制器、d轴pi控制器以及与所述q轴pi控制器和d轴pi控制器连接的解耦模块，用于生成q轴目标电压与d轴目标电压
3、所述升压控制回路用于对nps永磁同步电机的逆变器直流母线目标电压进行跟踪控制以生成升压系数αh；
4、所述pwm信号生成器与所述驱动控制回路和升压控制回路连接，基于及αh确定所述nps永磁同步电机的逆变器的控制信号；
5、其中，
6、所述升压控制回路包括boost控制环单元以及升压退饱和单元；
7、所述boost控制环单元通过双pi级联闭环控制结构生成目标升压系数所述升压退饱和单元用于对所述进行退饱和处理以生成αh。
8、进一步地，所述升压退饱和单元包括饱和函数模块以及第一退饱和补偿器；
9、所述饱和函数模块的输入端与所述boost控制环单元的输出端连接，基于与αmax的比较结果输出αh，其中，αmax为αh的上限阈值；
10、所述第一退饱和补偿器与所述饱和函数模块反馈连接，基于αh与的比较结果对进行退饱和补偿处理。
11、进一步地，所述饱和函数模块基于下式输出αh：
12、
13、其中，αmax＝1。
14、优选地，所述驱动控制回路还包括驱动退饱和单元；
15、所述驱动退饱和单元连接于所述解耦模块与所述pwm信号生成单元之间，用于对与进行退饱和处理，以生成q轴驱动电压uq与d轴驱动电压ud；
16、所述pwm信号生成单元基于uq、ud及αh确定所述nps永磁同步电机的逆变器的控制信号。
17、进一步地，所述驱动退饱和单元包括驱动电压生成器以及两个第二退饱和补偿器；
18、驱动电压生成器与所述q轴pi控制器和d轴pi控制器连接，在αh的约束下动态地估算最大执行电压umax，以及根据目标执行电压u*与umax的比较结果输出uq与ud，其中，u*由下式确定：
19、
20、两个第二退饱和补偿器与所述驱动电压生成器反馈连接，分别基于uq与的比较结果和ud与的比较结果，对和进行退饱和带宽为ωs的退饱和补偿，其中，ωs受驱动控制回路的控制带宽ωc及升压控制回路的控制带宽ωboost的约束。
21、优选地，所述驱动电压生成器进一步包括：
22、最大执行电压动态估算模块，用于在αh的约束下动态地估算umax；
23、目标执行电压计算模块，与所述q轴pi控制器和所述d轴pi控制器连接，基于和计算目标执行电压u*；
24、饱和缩放模块，与所述最大执行电压动态估算模块和目标执行电压计算模块连接，基于下式确定uq与ud：
25、
26、
27、优选地，最大执行电压umax由下式确定：
28、
29、其中，rs为nps永磁同步电机的定子电阻，αmin为αh的下限阈值。
30、优选地，所述第二退饱和补偿器的传输函数h(s)由下式确定：
31、
32、其中，s为拉氏变换的自变量，τ1、τ2为退饱和补偿器的时间常数。
33、进一步地，所述ωs受驱动控制回路的控制带宽ωc及升压控制回路的控制带宽ωboost的约束，具体为，ωs满足以下约束条件：
34、
35、其中，ki1、ki2分别为所述双pi级联闭环控制结构中外环pi控制器和内环pi控制器的积分增益。
36、优选地，所述nps永磁同步电机控制系统还包括坐标转换模块，用于将nps永磁同步电机的三相电流转换为q轴、d轴及0轴电流。
37、本申请的实施例提供的nps永磁同步电机控制系统，通过在升压控制回路中设置对升压系数进行退饱和处理的升压退饱和单元，能够有效地抑制升压环积分饱和导致的母线电压超调现象，改善了系统性能并增强了系统的稳定性。
1.一种nps永磁同步电机控制系统，包括驱动控制回路、升压控制回路及pwm信号生成单元；
2.根据权利要求1所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述饱和函数模块基于下式输出αh：
4.根据权利要求3所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述驱动电压生成器进一步包括：
7.根据权利要求5所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于，最大执行电压umax由下式确定：
8.根据权利要求5所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述第二退饱和补偿器的传输函数h(s)由下式确定：
9.根据权利要求8所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述ωs受驱动控制回路的控制带宽ωc及升压控制回路的控制带宽ωboost的约束，具体为，ωs满足以下约束条件：
10.根据权利要求1所述的nps永磁同步电机控制系统，其特征在于：
