[发明专利]在电功率驾驶系统中利用直接设备修改将当前控制解耦

说明书

本发明涉及在电功率驾驶系统中利用直接设备修改将当前控制解耦，更具体地提供了一种控制从输入电压命令生成输出电流的电马达的方法，所述输入电压命令包括第一电压命令和第二电压命令的和。该方法从马达接收输出电流作为反馈。该方法基于反馈来确定第一组增益因数以生成第一电压命令，使得输入电压命令促使马达生成输出电流，其对马达的一组操作参数的变化具有减少的影响。该方法确定反馈与期望电流之间的差。该方法基于该差来确定第二组增益因数，使得输入电压命令促使马达生成输出电流作为第一、二或更高阶响应。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2014年6月23日提交的美国临时专利申请序号62/015,784的优先权。美国临时专利申请序号62/015,784被整体地通过引用结合到本文中。

背景技术

永磁体同步马达（PMSM）（表面永磁体（SPM）或内部永磁体（IPM）马达）的输出力矩可由电压命令和相位提前角确定。通过首先选择特定象限轴（也称为q轴）参考电流和直轴（也称为d轴）参考电流且然后基于所选象限轴参考电流和直轴参考电流确定电压命令和相位提前角来确定PMSM的特定输出力矩。

电功率驾驶（EPS）系统使用电马达（例如，PMSM）来提供驾驶辅助。当使用PMSM时，利用场定向控制（FOC），其允许将交流（AC）多相（例如，三相）马达电压和电流信号变换成同时旋转参考系，一般称为d轴/q轴参考系，其中，马达电压和电流变成直流（DC）量。使用前馈控制法或者闭环电流反馈控制或者其某种组合来实现FOC力矩控制技术。

PMSM的闭环电流控制到EPS系统的施加具有在控制系统的能力之外的独特却苛刻的要求以跟踪期望的辅助力矩命令（即，马达力矩命令）。这些要求中的许多与力矩响应行为、马达输入扰动特性、电流测量噪声传输特性以及针对估计电马达参数估计的准确度的稳健性的平衡相关联。期望纵贯控制系统的整个操作范围的性能一致性，包括纵贯整个马达速度范围的操作和源电压极限附近的操作。不同于利用PMSM的高压功率施加，从交通工具可用于控制系统的源电压并不是无限的，并且通常尽可能高效地确定在这些应用中使用的马达的尺寸以输送稳态功率压球。这要求电流控制随着可用于控制系统的瞬态电压在PMSM操作的峰值功率点附近变小而以稳定且可预测的方式操作。因此，应将控制系统配置成在要求相对小的马达电压命令瞬态效应的同时根据期望操作。

发明内容

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于控制从输入电压命令生成输出电流的电马达的系统，所述输入电压命令包括第一电压命令和第二电压命令的和。所述系统包括第一模块，所述第一模块被配置成从所述马达接收所述输出电流作为反馈以及基于所述反馈确定第一组增益因数以生成所述第一电压命令，使得所述输入电压命令导致所述马达生成所述输出电流，所述马达的一组操作参数的变化的影响减少。所述系统还包括第二模块，所述第二模块被配置成接收所述反馈与被加以命令的电流之间的差以及基于所述差来确定第二组增益因数以生成所述第二电压命令，使得所述输入电压命令导致所述马达生成所述输出电流作为第一、二或更高阶响应。

在本发明的另一实施例中，提供了一种控制从输入电压命令生成输出电流的电马达的方法，所述输入电压命令包括第一电压命令和第二电压命令的和。所述方法包括从所述马达接收所述输出电流作为反馈以及基于所述反馈确定第一组增益因数以生成所述第一电压命令，使得所述输入电压命令导致所述马达生成所述输出电流，所述马达的一组操作参数的变化的影响减少。所述方法确定所述反馈与期望电流之间的差以及基于所述差来确定第二组增益因数以生成所述第二电压命令，使得所述输入电压命令导致所述马达生成所述输出电流作为第一、二或更高阶响应。

根据结合附图进行的以下描述，这些及其他优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

在本说明书所附的权利要求中特别地指出并明确地要求保护被视为本发明的主题。根据结合附图进行的以下详细描述，本发明的前述及其他特征和优点是清楚的，在所述附图中：