[发明专利]包含电源电压限制约束的扭矩波动消除算法

说明书

本发明公开一种包含电源电压限制约束的扭矩波动消除算法。提供一种用于减小扭矩波动消除指令的系统，该系统包括：电流调节器，向马达提供马达电压指令；以及扭矩波动消除模块，基于到所述电流调节器的输入电流产生扭矩波动消除指令。还提供了向所述扭矩波动消除模块提供斜降指令的斜降指令发生器模块。所述斜降指令基于电压饱和指标，以及电压饱和指标发生器生成电压饱和指标信号。所述电压饱和指标信号基于电源电压信号和马达电压指令。本发明能够减小扭矩波动消除指令。

技术领域

本发明涉及一种包含电源电压限制约束的扭矩波动消除算法，更具体地涉及一种用于减小扭矩波动消除指令的系统及方法。

背景技术

利用电流调节器的电动马达的场定向控制(Field oriented control，FOC)被广泛地用于工业电驱动系统中。通常要求在电动助力转向(EPS)应用中使用的电动马达产生非常低的扭矩波动。因此，在EPS应用中使用之前，可能需要减小由内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor，IPMSM)或表面式永磁同步电动机(surface permanent magnet synchronous motor，SPMSM)产生的扭矩波动。这可以使用被动机器设计技术、或通过采用主动扭矩波动消除算法来完成。扭矩波动消除需要脉动电压指令，以便产生消除电流或扭矩信号。这种脉动电压的振幅是电动马达的同步频率或电速度的函数。当马达控制系统接近电源电压限制时，最终电压指令必须被限制为最大可用电源电压。这是因为电压指令的饱和导致整个驱动系统的性能下降。

通常，通过作为同步频率和马达扭矩或电流的函数的离线查找表来实现扭矩波动消除指令的斜降。基于使用最坏情况下的马达参数和消除指令进行的计算来填充该表格。因为这种开环方法(open-loop approach)不考虑机器的运行状况，所以它并不总能得到最佳的斜降信号。此外，这种技术也是存储器密集型的。

发明内容

在一个实施例中，提供一种用于减小扭矩波动消除指令的系统。该系统包括：电流调节器，向马达提供马达电压指令；以及扭矩波动消除模块，基于到所述电流调节器的输入电流产生扭矩波动消除指令。还提供向所述扭矩波动消除模块提供斜降(ramp-down)指令的斜降指令发生器模块。所述斜降指令基于电压饱和指标，以及电压饱和指标发生器生成电压饱和指标信号。所述电压饱和指标信号基于电源电压信号和马达电压指令。

在另一个实施例中，提供一种用于减小扭矩波动消除指令的方法。该方法向马达提供马达电压指令，基于输入电流产生扭矩波动消除指令。还提供到扭矩波动消除模块的斜降指令。所述斜降指令基于电压饱和指标和马达电压指令。该方法提供电压饱和指标信号。所述电压饱和指标信号基于电源电压信号和马达电压指令。

从以下结合附图的描述中，这些和其它优点和特征将变得更加明显。

附图说明

被认为是本发明的主题在权利要求中被特别指出并明确地要求保护。从以下结合附图的详细描述中，本发明的前述和其它特征以及优点是显而易见的，在附图中：

图1示出根据本发明的示例性实施例的马达控制系统的示意图；

图2示出根据本发明一些实施例的具有有源斜降指令发生器模块的马达控制系统的数据流图；

图3示出根据一些实施例的斜降指令的曲线图；以及

图4示出根据本发明一些实施例的使用前馈电压信号的有源斜降指令发生器模块的数据流图。

具体实施方式