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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利虚拟信号注入的内置式永磁同步电机MTPA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：CN119010682B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30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：202411174699.3，技术领域涉及：H02P21/00；该发明授权虚拟信号注入的内置式永磁同步电机MTPA控制方法是由张彦平;王冬瑾;尹忠刚;高翌轩;刘静设计研发完成，并于2024-08-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本虚拟信号注入的内置式永磁同步电机MTPA控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了虚拟信号注入的内置式永磁同步电机MTPA控制方法，具体包括如下步骤：步骤1，建立注入虚拟直流信号后的电磁转矩数学模型；步骤2，通过步骤1得到的电磁转矩数学模型计算电磁转矩与定子电流矢量与d轴夹角的偏导数；步骤3，由步骤2中得到的电磁转矩与定子电流矢量与d轴夹角的偏导数计算d轴和q轴定子电流给定值。本发明解决了现有传统虚拟注入法忽略了转矩与电流矢量与d轴夹角的高阶偏导数导致MTPA电流轨迹偏离最优轨迹的问题。

本发明授权虚拟信号注入的内置式永磁同步电机MTPA控制方法在权利要求书中公布了：1.虚拟信号注入的内置式永磁同步电机MTPA控制方法，其特征在于：具体包括如下步骤： 步骤1，建立注入虚拟直流信号后的电磁转矩数学模型；所述步骤1的具体过程为： IPMSM在dq轴同步坐标下的转矩方程表示为： 1其中，Te为电磁转矩；id和iq分别为d轴定子电流和q轴定子电流；和分别为d轴定子电感和q轴定子电感；Ψf是永磁体磁链幅值；p为极对数；定子电流矢量与d轴和q轴定子电流分量的关系为： 2其中，Is为电流矢量的振幅；为电流矢量角，即电流矢量与d轴的夹角； 当电流矢量的幅值恒定时，存在一个最佳电流角度，使IPMSM的输出转矩最大；稳态运行时，电压方程表示为： 3其中，ud和uq分别为d轴定子电压和q轴定子电压；R为定子电阻；ωe为转子角频率；根据式1注入恒定信号A后的电磁转矩为4其中，为d轴注入恒定信号A后的电磁转矩，为q轴注入恒定信号A后的电磁转矩； A为注入的常数信号； 步骤2，通过步骤1得到的电磁转矩数学模型计算电磁转矩与定子电流矢量与d轴夹角的偏导数；所述步骤2的具体过程为：由式1计算电磁转矩Te对的导数表示为： 5结合式2，式5表示为6根据式1，得Te对id和iq的偏导数如下公式7所示： 7则由式1、式4和式7按照如下公式8表示： 89由式8得，Te对id的偏导数表示为： 10由式9得，Te对iq的偏导数，表示为： 11把式10和式11代入式6，得Te对的偏导数： 12从式12得出，通过控制趋于零可以求得电机运行在MTPA工作点时的最佳电流矢量角，通过该电流角度设置d轴和q轴电流给定值，由式3得： 13其中，定子电阻R为常数； 将式13带入式1中，Te表示为： 14将式13带入式4中，、表示为： 1516将式14、式15、和式16带入式12中，即得电磁转矩与定子电流矢量与d轴夹角的偏导数： 17； 步骤3，由步骤2中得到的电磁转矩与定子电流矢量与d轴夹角的偏导数计算d轴和q轴定子电流给定值；所述步骤3的具体过程为： d轴给定电流设定方法为： 当电机运行在基准转速以下时，通过对公式17计算的积分获得d轴基准电流，如下公式18所示： 18q轴给定电流设定方法为：当d轴电流和q轴电流为给定电流，电磁转矩为给定转矩时，iqref表示为： 19由式20得到的q轴电流参考无法获得所需转矩，结合式7和式20，iqref表示为： 20其中，为q轴电流参考值；为电磁转矩参考值。

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