[发明专利]线性时变模型预测转矩控制

说明书

一种用于机动车中的电机的转矩控制系统包括电源逆变器和模型预测控制模块，电源逆变器向电机传递电流以调节电机的转矩，模型预测控制模块向电源逆变器发送三相电压以控制电源逆变器的运行。

技术领域

本公开涉及电机。更具体地，本公开涉及用于机动车的电机的转矩控制。

背景技术

许多机动车使用电机。特别是，混合动力车辆除了使用内燃机外，还使用一种或多种电机，且机动车使用一种或多种电机作为主要动力装置。

这些电机的运行需要控制电机的转矩输出。目前，电机的转矩控制基于开环系统。此类系统需要对查找表进行大量的校准以实现机动车的稳健性能。

因此，虽然当前的电机转矩控制系统实现了其预期目的，但需要一种新的和改进的系统来调节电机的转矩输出。

发明内容

根据若干方面，一种用于机动车中的电机的转矩控制的系统，包括电源逆变器和模型预测控制(MPC)模块，电源逆变器向电机传递电流以调节电机的转矩，MPC模块向电源逆变器发送三相电压以控制电源逆变器的运行。

在本公开的另一方面中，MPC模块基于在每个采样时间电机的线性时变模型。

在本公开的另一个方面中，MPC模块基于MPC控制范围内的线性参数变化模型。

在本公开的另一个方面中，MPC模块利用来自卡尔曼滤波器中的磁通反馈。

在本公开的另一个方面中，MPC模块利用电流反馈。

在本公开的另一个方面中，该系统进一步包括卡尔曼滤波器，用于估计电流以消除在选定电机运行条件下电流测量带来的噪声。

在本公开的另一个方面中，该系统进一步包括测量电机转矩的转矩传感器。

在本公开的另一个方面中，该系统进一步包括卡尔曼滤波器，该卡尔曼滤波器根据电机的电压和电机的测量转矩来估计用于MPC模块的磁通或电流。

在本公开的另一个方面中，该MPC模块基于双环控制结构。

在本公开的另一个方面中，该双环控制结构包括内环，内环控制到电机的电流。

在本公开的另一个方面中，该双环控制结构包括外环，外环基于来自电机的转矩反馈。

根据若干方面，一种用于机动车中的电机的转矩控制的系统，包括电源逆变器和模型预测控制(MPC)模块，电源逆变器向电机传递电流以调节电机的转矩，MPC模块向电源逆变器发送三相电压以控制电源逆变器的运行。MPC模块基于线性时变模型或线性参数变化模型。

在本公开的另一方面中，MPC模块利用来自卡尔曼滤波器中的磁通反馈。

在本公开的另一方面中，MPC模块利用电流反馈。该系统进一步包括卡尔曼滤波器，用于估计电流以消除在选定电机运行条件下电流测量带来的噪声。

在本公开的另一方面中，该系统进一步包括测量电机转矩的转矩传感器。

在本公开的另一个方面中，该系统进一步包括卡尔曼滤波器，该卡尔曼滤波器根据电机的电压和电机的测量转矩来估计用于MPC模块的磁通或电流。

在本公开的另一个方面中，该MPC模块基于双环控制结构。

在本公开的另一个方面中，该双环控制结构包括内环，内环控制到电机的电流。

在本公开的另一个方面中，该双环控制结构包括外环，外环基于来自电机的转矩反馈。