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用于可变磁通和永磁电机的瞬态操作的闭环控制

摘要

一种用于控制电动动力总成或其他电动系统中的旋转电机的瞬态操作的方法包括:在发生在每安培最大转矩(MTPA)控制区域期间的分流角转变期间,经由转矩估计块使用d轴电流命令和q轴电流命令以及附加值(即,实际分流角或机器温度)来确定电机的估计的输出转矩。该方法包括:从命令的输出转矩中减去估计的输出转矩,以导出调整后的命令的转矩值或转矩误差;以及从转矩误差来计算Δd轴电流命令和Δq轴电流命令。该方法包括:使用Δ命令来调整d轴电流命令和q轴电流命令,以产生调整后的d轴电流命令和q轴电流命令,所述调整后的d轴电流命令和q轴电流命令然后由转矩估计块用作闭环反馈控制项。

著录项

  • 公开/公告号CN113346823A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-09-03

    原文格式PDF

  • 申请/专利号CN202110229060.0

  • 发明设计人 靖鑫;B·曹;B·S·加加斯;

    申请日2021-03-02

  • 分类号H02P21/22(20160101);H02P21/20(20160101);H02P21/00(20160101);

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人史婧;王丽辉

  • 地址 美国密执安州

  • 入库时间 2023-06-19 12:25:57

说明书

技术领域

无。

背景技术

引言

旋转电机用于在广泛多种机电系统中提供转矩。在典型的径向磁通机中,例如,圆柱形转子由具有一组定子磁场绕组的圆柱形定子环绕。当定子磁场绕组由高压电源按顺序通电时,转子和一体地连接的转子轴一致地旋转,该高压电源通常呈功率逆变器模块和多芯电池组的形式。然后,由机器旋转生成的转矩传递到所联接的负载,以执行诸如发电、曲柄起动和启动内燃发动机、或取决于应用为负重轮、螺旋桨叶片或其他被驱动负载提供动力之类的工作。

在永磁(PM)机器中,坚固的永磁体被表面安装到或嵌入在转子的各个铁叠片中。永磁体被布置成围绕转子的圆周形成交替的磁北极和南极。旋转的定子磁场与永磁体的强磁场相互作用,以使转子轴旋转。外部控制递送到各个定子绕组的输入电压最终控制了由PM电机产生的速度和转矩。通电的PM电机生成反电动势(反EMF),作为与通电的定子绕组的电压相反的电压。因此,常常使用磁场弱化技术来控制PM电机操作,所述磁场弱化技术在较高转速下减小电机的反EMF。与PM电机形成对比,可变磁通电机(VFM)放弃了对上述永磁体的使用。VFM能够在以高能量效率操作的同时提供相对高的输出转矩,而PM电机在高速/低负载操作条件下往往经历较高的能量损失。

磁通量可在旋转电机的磁通路径内变化以改变电机的反EMF,例如通过使用机器去磁或磁化、机械磁通分流元件或上述磁场弱化技术。例如,典型的VFM可改变嵌入在电机内的硬件装置的位置或角度(分流角),以在穿过磁场电路或分流场的磁通量中赋予有目的地方向改变。VFM或PM电机中的磁场弱化技术具有减小电机的定子磁场电流和反EMF的最终效果。

发明内容

本文中公开了用于控制旋转电机的瞬态响应的控制策略、控制系统以及相关联的控制逻辑。特别地,本公开提供了闭环/基于反馈的控制解决方案,以用于改善可变磁通电机(VFM)中的转矩瞬态响应的整体速度和准确性的目的,本发明的教导也可扩展到使用如本文中所描述的基于温度的简单替代方法对永磁(PM)机器的实时控制和热调节。

如本领域普通技术人员将了解的,计算机控制的系统(诸如,本文中所处理的类型的旋转电机)将在正在进行的操作的过程中表现出稳态和瞬态操作的周期。例如,由电动牵引马达(当在恒定的操作温度下供应有恒定的电压时)产生的输出转矩将最终稳定于相对可预测的稳态转矩中。因此,对于给定应用中使用的特定电机,通常以经校准的转矩-速度曲线的形式可获得稳态性能。相关联的马达控制处理器、分级控制器和相关联的控制逻辑可依赖电机的稳态转矩响应,以便以可预测和可重复的方式为被驱动负载提供动力。

与稳态转矩响应形成对比,电机的瞬态转矩响应是在稳态操作之前或之后机器对一个或多个改变的输入条件的时变响应。相对慢和/或大的转矩瞬态会加剧噪声、振动和声振粗糙度(“NVH”)效应。例如,在具有由电动牵引马达驱动的电动动力总成的机动车辆中,过度突然的转矩瞬态响应可被机动车辆的操作者感知为转矩扰动,且结果感知为降低的驱动质量。因此,本控制策略寻求使旋转电机(包括VFM和PM电机)的转矩瞬态响应的速度和准确性最优化,其中所提出的解决方案和相关联的硬件针对于这种目的。

在示例性实施例中,一种用于控制旋转电机的瞬态操作的方法包括:在发生在电机的MTPA控制区域期间的分流角转变期间,其中该转变修改电机内的磁通路径和电机的反EMF,确定电机的估计的输出转矩。该过程步骤由控制器的转矩估计块使用d轴电流命令、q轴电流命令和附加值执行。该附加值是取决于电机构造的电机的实际分流角或温度,如下文所述。该方法包括:从命令的输出转矩中减去估计的输出转矩,由此导出调整后的命令的转矩值或转矩误差;以及使用调整后的命令的转矩值或转矩误差来计算Δd轴电流命令和Δq轴电流命令。

附加地,该实施例中的方法包括:经由控制器分别使用Δd轴电流命令和Δq轴电流命令来调整电机的d轴电流命令和q轴电流命令。最终,控制器将d轴命令和q轴命令作为闭环反馈控制项提供给转矩估计块。

旋转电机可任选地被具体实施为可变磁通电机,在这种情况下,附加值是上述实际分流角。当电机是永磁电机时,附加值是电机的温度。

该方法可包括:将电机的直流总线电压、转矩转换命令和转速馈送到控制器的单独的d轴命令查找表和q轴命令查找表中;以及将Δd轴电流命令和Δq轴电流命令加到单独的d轴命令查找表和q轴命令查找表的相应输出,由此导出d轴电流命令和q轴电流命令。

计算Δd轴电流命令和Δq轴电流命令可包括:通过比例积分(PI)调节器处理调整后的命令的转矩值或转矩误差,以产生Δ稳态电流幅值;将Δ稳态电流幅值加到稳态电流幅值,以产生新的稳态电流值;通过MTPA β角查找表处理该新的稳态电流值,以产生电机的电流命令β角;以及使用控制器的变换块将电流命令β角变换为调整后的d轴值和q轴值。

该方法可包括:响应于预定条件来选择性地和自动地重置PI调节器。

在电机的出现在MTPA控制区域之前或之后的磁场弱化控制区域期间,该方法可包括:使用控制器的调制指数控制回路来调节d轴电流命令,且其后经由控制器的转矩控制回路来调节q轴电流命令。

可由控制器实施经校准的转矩滞环,以避免在MTPA控制区域和磁场弱化控制区域之间的振荡或抖动。

确定估计的输出转矩可包括使用通量查找表来确定相应的d轴通量贡献和q轴通量贡献。在这种实施例中,转矩估计块包括按d轴电流、q轴电流、d轴通量贡献和q轴通量贡献来编索引的查找表。

本文中还公开了一种电动动力总成,其具有:旋转电机,其具有相绕组;牵引功率逆变器模块(TPIM),其经由相绕组连接到旋转电机;以及自动控制系统或控制器。在可能的实施例中,控制器具有连接到TPIM的电流控制块,该电流控制块被构造成:接收d轴电流命令和q轴电流命令;以及响应于d轴电流命令和q轴电流命令,将d轴电压命令和q轴电压命令输出到TPIM。控制器还包括分流控制块,该分流控制块被构造成:在电机的MTPA控制区域期间转变电机的实际分流角,由此修改电机内的磁通路径和电机的反EMF。

在该实施例中,控制器被构造成:执行指令,由此控制旋转电机的瞬态操作,这引起控制系统在分流角转变期间经由转矩估计块使用d轴电流命令、q轴电流命令和附加值来确定旋转电机的估计的输出转矩。如上所述,附加值可以是当电机是可变磁通电机时电机的实际分流角,或者是当电机是永磁电机时电机的温度。

控制器被构造成:从命令的输出转矩中减去估计的输出转矩,由此导出调整后的命令的转矩值或转矩误差;以及从调整后的命令的转矩值或转矩误差计算Δd轴电流命令和Δq轴电流命令。控制器还分别使用Δd轴命令和Δq轴命令来调整电机的实际d轴电流命令和实际q轴电流命令,由此产生d轴命令和d轴命令。然后,控制器将d轴命令和q轴命令作为闭环反馈控制项提供给转矩估计块。

当结合附图和所附权利要求书理解时,本公开的上述及其他特征和优点将从对用于实施本公开的实施例和最佳模式的以下详细描述中显而易见。

本发明提供了以下技术方案:

1. 一种用于控制旋转电机的瞬态操作的方法,所述方法包括:

在发生在所述电机的每安培最大转矩(MTPA)控制区域期间的分流角转变期间,其中所述转变修改所述电机内的磁通路径和所述电机的反EMF:

经由控制器的转矩回路内的转矩估计块使用d轴电流命令、q轴电流命令和附加值来确定所述电机的估计的输出转矩,其中,所述附加值是所述电机的实际分流角或所述电机的温度;

从命令的输出转矩中减去所述估计的输出转矩,由此导出调整后的命令的转矩值或转矩误差;

使用所述调整后的命令的转矩值或转矩误差来计算Δd轴电流命令和Δq轴电流命令;

经由所述控制器分别使用所述Δd轴电流命令和所述Δq轴电流命令来调整所述电机的d轴电流命令和q轴电流命令;以及

将所述d轴电流命令和所述q轴电流命令作为闭环反馈控制项提供给所述转矩估计块。

2. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述旋转电机是可变磁通电机,并且其中,所述附加值是所述实际分流角。

3. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述电机是永磁电机,并且其中,所述附加值是所述电机的所述温度。

4. 根据技术方案1所述的方法,其进一步包括:

将所述电机的直流总线电压、转矩转换命令和转速馈送到所述控制器的单独的d轴电流命令查找表和q轴电流命令查找表中;以及

将所述Δd轴电流命令和所述Δq轴电流命令加到所述单独的d轴电流命令查找表和q轴电流命令查找表的相应输出,由此导出所述d轴电流命令和所述q轴电流命令。

5. 根据技术方案1所述的方法,其中,计算所述Δd轴电流命令和所述Δq轴电流命令包括:通过比例积分(PI)调节器处理所述调整后的命令的转矩值或转矩误差,由此产生Δ稳态电流幅值;将所述Δ稳态电流幅值加到稳态电流幅值,以产生新的稳态电流值;通过MTPA β角查找表处理所述新的稳态电流值,以产生所述电机的电流命令β角;以及使用所述控制器的变换块将所述电流命令β角变换为调整后的d轴值和q轴值。

6. 根据技术方案5所述的方法,其进一步包括:响应于预定条件来选择性地和自动地重置所述PI调节器。

7. 根据技术方案1所述的方法,其进一步包括:

在所述电机的出现在所述MTPA控制区域之前或之后的磁场弱化控制区域期间:

使用所述控制器的调制指数控制回路来调节所述d轴电流命令;以及

经由所述控制器的所述转矩控制回路来调节所述q轴电流命令。

8. 根据技术方案7所述的方法,其进一步包括:

使用经校准的转矩滞环,以避免所述MTPA控制区域和所述磁场弱化控制区域之间的振荡或抖动。

9. 根据技术方案1所述的方法,其中,确定所述估计的输出转矩包括使用通量查找表来确定d轴通量贡献和q轴通量贡献,并且其中,所述转矩估计块包括按所述d轴电流命令、所述q轴电流命令、所述d轴通量贡献和所述q轴通量贡献来编索引的查找表。

10. 一种电动动力总成,其包括:

旋转电机,其具有相绕组;

牵引功率逆变器模块(TPIM),其经由所述相绕组连接到所述旋转电机;以及

控制器,其具有:

连接到所述TPIM的电流控制块,所述电流控制块被构造成:接收d轴电流命令和q轴电流命令;以及响应于所述d轴电流命令和q轴电流命令,将d轴电压命令和q轴电压命令输出到所述TPIM;以及

分流控制块,其被构造成:在所述电机的每安培最大转矩(MTPA)控制区域期间转变所述电机的实际分流角,由此修改所述电机内的磁通路径和所述电机的反EMF;

其中,所述控制器被构造成:执行指令,由此控制所述旋转电机的瞬态操作,并且所述指令的执行引起所述控制系统在所述分流角转变期间:

经由转矩估计块使用d轴电流命令、q轴电流命令和附加值来确定所述旋转电机的估计的输出转矩,其中,所述附加值是所述电机的实际分流角或所述电机的温度;

从命令的输出转矩中减去所述估计的输出转矩,由此导出调整后的命令的转矩值或转矩误差;

从所述调整后的命令的转矩值或转矩误差来计算Δd轴电流命令和Δq轴电流命令;

分别使用所述Δd轴电流命令和所述Δq轴电流命令来调整所述电机的实际d轴电流命令和实际q轴电流命令,由此产生所述d轴命令和所述d轴命令;以及

将所述d轴电流命令和所述q轴电流命令作为闭环反馈控制项提供给所述转矩估计块。

11. 根据技术方案10所述的电动动力总成,其中,所述旋转电机是可变磁通电机,并且其中,所述附加值是所述实际分流角。

12. 根据技术方案10所述的电动动力总成,其中,所述电机是永磁电机,并且其中,所述附加值是所述电机的所述温度。

13. 根据技术方案10所述的电动动力总成,其中,所述控制器被构造成:

将所述电机的直流总线电压、转矩转换命令和转速馈送到单独的d轴电流命令查找表和q轴电流命令查找表中;以及

将所述Δd轴电流命令和所述Δq轴电流命令加到所述d轴电流命令查找表和q轴电流命令查找表的相应输出,由此导出所述d轴电流命令和所述q轴电流命令。

14. 根据技术方案10所述的电动动力总成,其中,所述控制器被构造成:

通过通过比例积分(PI)调节器处理所述调整后的命令的转矩值来计算所述Δd轴电流命令和所述Δq轴电流命令,由此产生Δ稳态电流幅值;

将所述Δ稳态电流幅值加到稳态电流幅值,以产生新的稳态电流值;

通过MTPA β角查找表处理所述新的稳态电流值,以产生所述电机的电流命令β角;以及

使用所述控制器的变换块将所述电流命令β角变换为调整后的d轴值和q轴值。

15. 根据技术方案14所述的电动动力总成,其中,所述控制器被构造成:响应于预定条件来选择性地和自动地重置所述PI调节器。

16. 根据技术方案14所述的电动动力总成,其中,所述控制器被构造成在所述旋转电机的出现在所述MTPA控制区域之前或之后的磁场弱化控制区域期间:

使用所述控制器的调制指数控制回路或电压控制回路来调节所述d轴电流命令;以及

经由所述控制器的所述转矩控制回路来调节所述q轴电流命令。

17. 根据技术方案16所述的电动动力总成,其中,所述控制器被构造成:使用经校准的转矩滞环,以避免所述MTPA控制区域和所述磁场弱化控制区域之间的振荡。

18. 根据技术方案14所述的电动动力总成,其中,所述控制器被构造成:通过使用通量查找表确定d轴通量贡献和q轴通量贡献,来确定所述电机的所述估计的输出转矩,并且其中,所述转矩估计块包括按所述d轴电流命令、所述q轴电流命令、所述d轴通量贡献和所述q轴通量贡献来编索引的查找表。

19. 根据技术方案14所述的电动动力总成,其进一步包括:被驱动负载,其被连接到所述旋转电机。

20. 根据技术方案19所述的电动动力总成,其中,所述驱动负载包括机动车辆的一个或多个负重轮。

附图说明

图1是具有电动动力总成的机动车辆的示意性图示,该电动动力总成具有如本文中所阐述的那样来构造的旋转电机和闭环/反馈控制系统。

图2是当在每安培最大转矩(MTPA)控制区域中操作时示例性可变磁通电机(VFM)的瞬态转矩控制的示意性逻辑图。

图3是当在磁场弱化控制区域中操作时示例性VFM的瞬态转矩控制的示意性逻辑图。

图4是图2中所示的示意性逻辑图的修改后的实施例,其为在MTPA控制区域中操作的永磁(PM)机器提供了任选的热适应。

图5和图6分别是任选的使能条件和积分器重置逻辑的示意图,这两者都可在MTPA控制区域中使用。

本公开易于作出各种修改和替代形式,并且一些代表性实施例已通过示例的方式在附图中示出并且在本文中将进行详细描述。然而,应理解,本公开的新颖方面不限定于附图中所图示的特定形式。相反,本公开将覆盖落入如由所附权利要求书限定的本公开的范围和精神内的修改、等同物、组合和替代方案。

具体实施方式

本公开容许呈许多不同形式的实施例。本公开的代表性示例在附图中示出并且在本文中进行详细描述,应理解所描述的实施例被提供作为所公开的原理的范例,而不是对本公开的广泛方面的限制。为了那个目的,在摘要、引言、发明内容和具体实施方式部分中描述但权利要求书中并未明确阐述的元件和限制不应单独地或共同地通过隐含、推断或其他方式并入到权利要求书中。

出于本描述的目的,除非明确否认,否则单数的使用包括复数,且反之亦然,术语“和”和“或”两者都应是连接和分离的,“任何”和“所有”两者都应意指“任何和所有”,并且词语“包括”、“包含”、“包括”、“具有”等应意指“包括但不限于”。此外,粗略估计的词语(诸如,“约”、“几乎”、“基本上”、“总体上”、“大约”等)在本文中可在“为、接近或几乎为……”、或“在……的0-5%以内”或“在可接受的制造公差内”或其逻辑组合的意义上使用。

参考附图,其中,相似的附图标记指代相似的部件,图1示意性地描绘了机动车辆10,该机动车辆具有车身11、电动动力总成12以及与路面15滚动接触的一个或多个负重轮13。尽管为了图示简单性起见而被省略,但是电动动力总成12还包括车载电源,诸如高压直流(DC)电池组,其具有适合于应用的数量的高能可再充电电池芯,例如锂离子电池芯或由另一种合适的电池化学成分构造的芯。

这种类型的电池组以受控方式放电,以便使旋转电机(M

机动车辆10还可包括本文中未具体描述的附加转矩源,例如内燃发动机和/或附加电机14,且因此图1的代表性实施例旨在图示本教导,并且是非限制性的。电机14的有益应用一般不限于移动应用,也不特别限于车辆推进应用。本领域普通技术人员将了解,当使用下文参考图2至图6所描述的策略进行控制时,所公开的电机14的附带益处可扩展到依赖于使用马达转矩(箭头T

作为本解决方案的基础,本文中应认识到,在图1的电机14中包括通常在上文所述的类型的同心布置的转子14R和定子14S。磁路存在于转子14R和定子14S的叠层结构之间、跨越转子和定子之间的小气隙、以及可能地跨越由转子限定的小气穴。这种磁路内的磁通路径在电机14的某些构造(例如,上述VFM)中是变化的,诸如而不限于,通过以有针对性的方式在特定操作点处选择性地分流磁通量(诸如,通过移动或偏斜定相机构或其他分流元件,例如,如在授予Savagian等人的美国专利号8,562,471B2、授予Theobald等人的美国专利号9,077,227B2和授予Swales等人的美国专利号10,541,578B2号中所阐述的,这些专利通过引用以其相应整体并入本文中)或其他合适的分流方法。如本领域普通技术人员将了解的,被动或主动控制的偏斜用于增加或减小马达的转矩能力。因此,在包括本电机14在内的一些类型的电机中,命令的分流角是关联的马达控制单元所依赖的特定控制变量,并且其中这种控制单元在图1中被示意性地示为控制器(C)50。

在所图示的实施例中,电动动力总成12包括牵引功率逆变器模块(TPIM)16,该TPIM电连接到上文所描述的电池组(未示出)。TPIM 16内的内部半导体开关(未示出)的ON/OFF导通状态经由PWM控制器28经由脉宽调制(PWM)或其他调制技术自动控制,以便生成处于适合于使电机14通电的水平的交流电输出电压(VAC)。

图1的控制器50可用于响应于输入信号(箭头CC

本文中参考图2-4的相关联的逻辑块描述的控制器50可在物理上具体实施为一个或多个电子控制单元或计算机节点,每一者具有必需的存储器(M)和处理器(P)、以及其他相关联的硬件和软件,例如时钟或计时器、输入/输出电路、缓冲电路等。存储器(M)可包括足够量的只读存储器,例如磁或光存储器。具体实施控制方法的指令可作为计算机可读指令100被编程到存储器(M)中并在车辆10的操作期间由处理器(P)执行,由此最优化操作效率。为了简单起见,本文中使用术语“控制器”,并且其包括控制模块、单元、处理器及其排列,包括逻辑电路、专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元、微处理器以及根据需要来提供下文所阐述的编程功能的其他硬件。

仍然参考图1,如上所述,控制器50的核心硬件和编程的存储器元件被用于控制电机14的稳态操作以及在瞬态响应期间调节电机14的操作。例如,可在电机14的任选VFM实施例的稳态操作期间使用图1的示意性地描绘的控制逻辑。作为输入信号(箭头CC

马达控制输入20被馈送到经校准的查找表22(即,查找表22A、22B和22C)中,这些查找表中的每一者被编程到控制器50中或可由控制器50访问并按转矩转换命令、转速和DC总线电压来编索引。在所图示的实施例中,查找表22A提供对应的分流角命令

仍然参考图1,来自查找表22B和22C的输出值被加到相应的d轴反馈控制项和q轴反馈控制项(本文中被称为∆电流命令值

其后,由控制器50在调制过程中使用由电流控制块26输出的d轴电压命令

在图1中所描绘的示例性稳态控制逻辑中,可将来自限制块24A的受转换速率限制的分流位置命令馈送到消息传递块(“MSG”)28中。例如,控制器50可使用控制器局域网(CAN)或另一种基于消息的协议在机动车辆10上接收和传输消息。因此,消息传递块28被构造成根据需要将CAN消息转换成合适的传输控制命令。然后,对应的控制信号被提供给分流控制块(“分流控制器”)30,即,被构造成调整电机14内使用的分流元件或机构的分流角的逻辑块和相关联的硬件。分流控制块30还被构造成例如使用角编码器或其他合适的位置传感器来测量和报告实际分流位置(f

参考图2的示意性地描绘的控制逻辑50L,当电机14被具体实施为VFM时,该控制逻辑可用于控制旋转电机14的转矩瞬态响应,在这种实施例中,控制逻辑50L用于在每安培最大转矩(MTPA)控制区域中的操作期间控制电机14。如本领域普通技术人员将了解的,在图1中所示的电机14的定子14S内的电阻性损耗取决于馈送到各个定子绕组中的相电流的幅值。因此,MTPA控制区域中的操作力求在给定的电流幅值下使电机14的输出转矩(箭头T

如图2中所示,控制逻辑50L包括转矩估计块40(“转矩估计”),该转矩估计块被构造成:使用反馈电流命令

特别地,控制器50被构造成接收或以其他方式确定上文所描述的命令的分流角(f

在可能的实施例中,另一个查找表39(“通量实际查找表”)可按实际分流位置(f

仍然参考图2,从PI调节器输出Δ稳态电流值(

控制策略(其流程在图2中示意性地图示)被定制成以供与电机14的VFM实施例一起使用,如上所述。然而,通过少数简单的调整,控制逻辑50L可容易地扩展为在PM电机中使用。在图4中示出了这种方法的示例。简要地参考图4,对于图2中所示的分流位置值(f

使用VFM示例,当分流角改变时,马达反EMF也将改变,并且对应的马达转矩将基于实际分流角进行调整。所提出的控制方法可以调整电流命令,使得即使实际分流角正在改变,也维持所产生的转矩。对于PM电机,当马达温度改变时,马达反EMF也将改变,并且在相同的电流命令条件下,对应的马达转矩同样将改变。利用图4的所提出的控制方案,无论马达温度如何改变,都将保持马达输出转矩。以这种方式,本方法适应于PM电机中的热变化。

在电机14的示例性VFM实施例中用于MTPA控制的图2的控制逻辑50L也可容易地扩展到用于相同VFM的磁场弱化控制区域。如图3中所示,例如,与转矩控制回路150T分开的调制指数回路/电压控制回路150L可用于这种目的。如本领域普通技术人员将了解的,可使用计算块42和比例积分调节器块(PI)来导出上文所述的d轴反馈调整/Δ电流,即,

例如,控制回路150L可用于计算如图所示的调整后的调制指数命令(ΔMI

参考图5和图6,在以两种方式使用时,可改善在MTPA区域中的瞬态转矩控制,如上文参考图2所阐述的。在图5中的控制区域的曲线图60中,可在MTPA控制区域62和磁场弱化控制区域64之间实施转矩滞环63。这种方法可帮助避免MTPA控制区域和磁场弱化控制区域之间的振荡或抖动以及相关策略。精确地何时进入或退出MTPA控制区域的条件可基于相对于校准阈值的当前转矩命令。如在图6的示例性抗饱和逻辑70中所示,例如,将有益的是,利用积分器重置条件对图1的控制器50进行编程,以帮助避免图2-4的PI调节器饱和,例如当实际分流角或机器温度无法实现所计算的命令时。

例如,命令的转矩(T

鉴于前述公开内容,如本领域普通技术人员将了解的,本方法预期使用电流和分流角命令来快速估计用于图1的旋转电机14的命令的转矩。代替在瞬态响应期间使用电机14的完全转矩控制的是,通过各个图中所描绘的反馈回路来控制马达转矩(箭头T

因此,本公开实现了用于控制旋转电机14的瞬态操作的方法。在示例性实施例中,例如,这可经由图3的转矩控制回路150T在电机14的MTPA控制区域期间的分流角转变期间发生。这种方法的实施例可包括:经由转矩估计块40使用反馈d轴电流命令和q轴电流命令(

这种方法可包括:从命令的转矩T

详细描述和附图或图支持并描述本教导,但是本教导的范围仅仅由权利要求书限定。虽然已详细地描述了用于实施本教导的最佳模式和其他实施例中的一些,但是存在用于实践所附权利要求书中限定的本教导的各种替代性设计和实施例。此外,本公开明确包括上文和下文所呈现的元件和特征的组合和子组合。

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