[发明专利]产生用于控制电机操作的电流指令的方法、系统和装置

说明书

技术领域

技术领域大致涉及用于控制多相系统操作的技术，更具体地，涉及产生用于控制多相电机的电流指令的方法、系统和装置。

背景技术

电机在各种应用中被使用。例如，混合动力/电力车辆（HEV）典型地包括电力牵引驱动系统，所述电力牵引驱动系统包括由具有直流（DC）电源（例如存储电池）的功率变换器驱动的交流（AC）电机。AC电机的电机绕组可联接到功率逆变器模块（PIM）的逆变器子模块上。各逆变器子模块包括以互补方式开关的一对开关以执行将DC功率变换为AC功率的快速开关功能。该AC功率驱动AC电机，AC电机继而驱动HEV传动系的轴。

如本文中所用的，术语“多相”指的是两个或更多相，并可用于指具有两个或更多相的电机。多相电机典型地包括驱动一个或多个多相AC电机的多相PWM逆变器模块。这样的多相电机的一个示例是三相AC电机。在三相系统中，三相脉宽调制（PWM）逆变器模块驱动一个或多个三相AC电机。例如，一些传统的HEV装备两个三相PWM逆变器模块和两个各由与其联接的三相PWM逆变器模块中的相应的一个驱动的三相AC电机（例如，AC马达）。

在很多系统中，逆变器模块被基于电压指令信号产生的开关矢量信号驱动。电压指令信号基于由转矩-电流映射模块提供的电流指令信号产生。在这些系统中，转矩-电流映射模块接收转矩指令信号（Te*）、电机旋转角速度（ωr）和DC输入电压（V_DC）作为输入，并将这些输入映射到电流指令，理想地，所述电流指令将使得电机在给定的电机速度（ωr）下产生指令的转矩(Te*)。

传统的转矩-电流映射模块用一组查找表（LUT）实现。这些LUT典型地存储在只读存储器（ROM）中，所述只读存储器（ROM）在很多电机驱动系统中是有限的存储器资源。例如，与传统转矩-电流映射模块相关的一个缺点是LUT需要相当大量的存储器资源，在一些情况下，可能超过可用的存储器量。

将希望提供产生用于控制多相电机的电流指令的改进的方法、系统和装置。还将希望提供用于消耗更少存储器资源的映射转矩指令到电流指令的改进的方法、系统和装置。结合附图和上述技术领域和背景技术，从后续的详细说明和所附权利要求中，可以显而易见到本发明的其它理想特征和特性。

发明内容

本公开的实施例涉及用于控制矢量控制马达驱动系统中的电机的操作的方法、系统和装置，该系统包括当电机在过调制区域操作时驱动电机的逆变器模块。

根据公开的实施例中的一个，提供用于映射转矩到电流以产生第一电流指令的方法。基于DC输入电压，选择的第一多个（N个）查找表（LUT）被选择。各选择的LUT包括多个（B个）第一记录。各第一记录包括与电机的旋转角速度的相应输入值相对应的一组系数。响应于电机旋转角速度的特定输入值，来自各选择的第一多个（N个）LUT的一组系数被输出。从各选择的第一多个LUT输出的各组系数被应用于第一多项式函数以产生多个第一多项式函数，这些多个第一多项式函数各具有不同的一组系数。多个第一多项式函数中的每一个是转矩指令信号的函数。响应于转矩指令信号的特定输入值，通过多个第一多项式函数产生第一电流指令的多个特定输出值。根据一些公开的实施例，第一电流指令的特定输出值可被插值以产生第一电流指令的最终输出值。可使用相似的方法产生另一个电流指令的最终输出值。

根据一个公开的实施例，提供的转矩-电流映射模块包括第一电流指令发生器模块，所述第一电流指令发生器模块包括第一多个（N个）查找表（LUT）、表选择模块和多项式函数模块。各第一多个（N个）LUT包括多个（B个）第一记录，其中各第一记录包括一组系数。基于DC输入电压，表选择模块可以选择被选择的第一多个LUT，各被选择的第一多个LUT配置成输出一组系数以响应电机旋转角速度的特定输入值。多项式函数模块是转矩指令信号的函数并配置成在第一多项式函数中实现从选择的第一多个LUT输出的系数组，并响应于转矩指令信号的特定输入值而产生第一电流指令的特定输出值。