[发明专利]一种高精度电机相电流采样方法

说明书

本发明涉及电动专项助力系统中电机控制技术领域，具体的讲是一种高精度电机相电流采样方法，获取上周期相电流大小及三相PWM占空比；计算相电流实际值I_PX的大小；计算相电流矢量长度I_s的大小；计算相电流采样精度I_CX的大小；按照三相PWM占空大小或电流矢量长度I_s大小两个条件对被测电流I进行分区；针对不同区域在数模转换器的每个控制周期内通过SPI指令修改放大器增益值AV和偏置电压V_OOS，从而控制三相电机相电流的采样精度。本发明与现有技术相比，利用针对不同区域在数模转换器的每个控制周期内通过SPI指令修改放大器增益值AV和偏置电压V_OOS，可以控制三相电机相电流采样精度的方式，在各种不同大小电流下使三相电流采样保持在较高精度。

技术领域

本发明涉及电动专项助力系统中电机控制技术领域，具体的讲是一种高精度电机相电流采样方法。

背景技术

当前电机控制中，在三相电流采样中均使用固定增益和偏置电压，当流经电机的电流值在较大范围内变化时，只能在某个电流区间内实现较高精度的采样，在该区间以外采样时，精度较差。

为此设计一种在各种不同大小电流下都可以使三相电流采样保持在较高精度的相电流采样的控制方法是十分有必要的。

发明内容

本发明突破了现有技术的难题，设计了一种在各种不同大小电流下都可以使三相电流采样保持在较高精度的相电流采样的控制方法。

为了达到上述目的，本发明设计了一种高精度电机相电流采样方法，其特征在于：按如下步骤进行：

步骤1：获取上周期相电流大小及三相PWM占空比；

步骤2：计算相电流实际值I_PX的大小；

步骤3：计算相电流矢量长度I_s的大小；

步骤4：计算相电流采样精度I_CX的大小；

步骤5：按照三相PWM占空大小或电流矢量长度I_s大小两个条件对被测电流I进行分区；

步骤6：针对不同区域在数模转换器的每个控制周期内通过SPI指令修改放大器增益值AV和偏置电压V_OOS，从而控制三相电机相电流的采样精度；

以上步骤中的X是代表三相电流中的U相、V 相、W相。

所述步骤2的具体计算方法如下：

（1）确定数模转换器的采样分辨率2n，分别测定U、V、W三相所对应的数模转换器的采样值P_ADCX，设置参考电压值V_REF，计算数模转换器的采样电压V_CSXO；

（2）设置偏置电压V_OOS，确定放大器增益值AV，计算采样电阻两端的电压ΔV_IOS；

（3）根据采样电阻的阻值R，计算经过采样电阻的采样电流I_X；

（4）测定采样电阻的零电流I_X0和零电流状态下数模转换器的采样电压V_X0，并根据测定值计算相电流采样值I_ps；

（5）根据电路连接中存在的连接误差引起的电流偏置值I_OFF和外部环境因素引起的系数变化K，计算相电流的实际值I_PX；

所述步骤3的具体计算方法为：根据计算得到的U相实际电流值I_Pu和W相实际电流值I_PW，计算电流矢量长度Is，。