CN112054726A - 电动机谐波干扰的缓解 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动机谐波干扰的缓解。控制器识别与电动机的定子相关联的定子电流矢量，并且基于定子电流矢量确定谐波补偿后的定子电压指令矢量。控制器基于谐波补偿后定子电压指令矢量、电角度位置、定子电流矢量和定子电阻，确定电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量。控制器基于定子电流矢量和机械角位置确定电流模型估计的定子系中的定子磁链。控制器将所述电压模型估计的定子通量矢量与所述电流模型估计的定子磁链通过加权因子混合以生成混合磁链估计值。控制器基于混合磁链估计值生成转矩指令以控制电动车辆的移动。
Description
背景技术
诸如汽车的车辆可以包括电动机。电动机可以提供转矩以使车辆加速。
发明内容
至少一个方面涉及一种维持电动车辆的转矩的***。该***可以包括用于电动车辆的电动机的转矩控制器，该转矩控制器包括一个或多个处理器。转矩控制器可以识别与电动机的定子相关联的定子电流矢量。转矩控制器可以基于定子电流矢量和基于电流的谐波补偿技术来确定谐波补偿后的定子电压指令矢量。转矩控制器可以基于谐波补偿后的定子电压指令矢量、电角度位置、定子电流矢量和定子电阻来确定电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量。转矩控制器可以基于定子电流矢量和机械角位置确定电流模型估计的定子系中的定子磁链。转矩控制器可以将所述电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量与所述电流模型估计的定子磁链通过加权因子混合，以生成混合的磁链估计值。转矩控制器可以基于混合的磁链估计值生成转矩指令以控制电动车辆的移动。
至少一个方面涉及一种维持电动车辆的转矩的方法。该方法可包括用于电动车辆的电动机的转矩控制器，所述转矩控制器识别与电动机的定子相关联的定子电流矢量。该方法可包括转矩控制器基于定子电流矢量和基于电流的谐波补偿技术确定谐波补偿后的定子电压指令矢量。该方法可包括转矩控制器基于谐波补偿后的定子电压指令矢量、电角度位置、定子电流矢量和定子电阻，来确定电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量。该方法可包括转矩控制器基于定子电流矢量和机械角位置，确定电流模型估计的定子系中的定子磁链。该方法可以包括转矩控制器将所述电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量与所述电流模型估计的定子磁链通过加权因子混合，以生成混合磁链估计值。该方法可包括转矩控制器基于混合磁链估计值生成转矩指令以控制电动车辆的移动。
至少一个方面涉及一种电动车辆。电动车辆可以包括用于电动车辆的电动机的转矩控制器，转矩控制器包括一个或多个处理器。转矩控制器可以识别与电动机的定子相关联的定子电流矢量。转矩控制器可以基于定子电流矢量和基于电流的谐波补偿技术来确定谐波补偿后的定子电压指令矢量。转矩控制器可以基于谐波补偿后的定子电压指令矢量、电角度位置、定子电流矢量和定子电阻，确定电压模型估计的补偿之后的定子系中的定子通量矢量。转矩控制器可以基于定子电流矢量和机械角位置确定电流模型估计的定子系中的定子磁链。转矩控制器可以将所述电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量与所述电流模型估计的定子磁链通过加权因子混合，以生成混合磁链估计值。转矩控制器可以基于混合磁链估计值生成转矩指令以控制电动车辆的移动。
这些以及其它方面的内容和实施方式将在下面详细讨论。前述信息和以下详细描述包括各个方面和实施方式的说明性示例，并且提供了用于理解所要求保护的方面和实施方式的性质和特征的概览或框架。附图提供了对各个方面和实施方式的说明和进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。
附图说明
附图不是按比例绘制的。在各个附图中，相同的附图标记和名称表示相同的元件。为了清楚起见，不是每个元件都在每幅图中被标记。在附图中：
图1根据一实施方式描绘了维持转矩的示例性***的框图；
图2根据一实施方式描绘了感应电动机的示例图；
图3根据一实施方式描绘了永磁电动机的示例；
图4根据一实施方式描绘了维持电动车辆中的转矩的示例性方法的流程图；
图5根据一实施方式描绘了示例性的基于电流的通量观测器的框图；
图6根据一实施方式描绘了示例性的基于电流的谐波补偿控制器的框图；
图7根据一实施方式描绘了示例性的级联式通量观测器控制器的框图；以及
图8根据一实施方式描绘了通量观测器的示例性状态图的框图；以及
图9根据一实施方式描绘了用于基于电压的通量观测器的混合比的图；以及
图10是用于说明计算机***的结构的框图，可以应用于实现这里描述和说明的***和方法的元件，所述***和方法包括例如图1中示出的***、图5-9中示出的操作或示例以及图4中示出的方法。
具体实施方式
以下是有关电动机谐波干扰的缓解的方法、装置和***的各种概念和其实施方式的更详细的描述。以上介绍的以及下面更详细讨论的各种概念可以通过多种方式中的任何一种来实现。
该技术方案的***和方法涉及电动机谐波干扰的缓解。为了提供高性能的电动机转矩控制，在电动汽车牵引应用中，使用精确的通量估计来提供在宽范围的运行速度下的高精度转矩控制。通量估计可以使用通过不同方法混合的电流模型和电压模型的组合。电流模型可以使用包括电阻、电感和永磁体磁链的若干个电机参数估计来估计通量和可靠的位置传感器信号，并且因此对那些参数的改变敏感。
电压模型使用可以精确测量的定子电阻估计。电压模型可以使用纯积分器或离散时间累加器。电压扰动可能导致静止参考系中的通量估计偏移或同步参考系中的基频波动。这些问题可以使用高通滤波器来减轻。然而，使用高通滤波器可在准确度与动态性能之间产生折衷。该技术方案的***和方法可以提高通量估计器的精度以及动态性能。
在低速(例如，诸如0至15英里每小时的低同步频率)下，电压信号可以是低的，并且可能由于逆变器的非线性而容易产生失真。因此，电流模型可以在低速下使用，而电压模型可以在中速到高速(例如，大于16英里每小时)下使用。然后可以混合电流和电压。然而，混合可在准确性与动态性能之间产生折衷。例如，当从从0到15mph的电流模型切换到16-30mph的电压模型时，从0快速加速至30英里每小时可能导致错误，因为在从15到16mph的转换处可能存在失配。该技术方案的***和方法可以通过混合电流和电压模型来提高通量估计器的精度和动态性能。
电动机的定子的三相电动机绕组可以围绕电动机的定子呈圆周分布，并且可以在端部处星形连接。端部连接可能不总是在三相之间对称，并且可能导致不平衡的相位电阻和电感。随着时间的流逝，老化和绝缘退化也会导致绕组不平衡。该技术方案的***和方法可以减轻由于不能解决不平衡而引起的问题，使得由于不平衡电压指令而引起的干扰不出现在通量估计器中并且引起振荡和损害转矩控制能力。
该技术方案的***和方法可以包括具有振幅和相位补偿的可变带宽的高通滤波器的组合，并且谐波补偿器提高了通量估计的质量(例如，降低整个速度范围上的通量波动并且使电压模型精确到非常低的速度)。该技术方案可以根据操作条件混合通量观测器的不同模型，具有优良动态响应，对速度变化具有鲁棒性，以及在一个大范围的速度和电动机参数变化上提高精度。
图1描绘了维持电动车辆中的转矩的示例性***的框图。***100可以包括用于维持电动车辆中的转矩的至少一个转矩控制***102。转矩控制***102可以被称为或包括数据处理***或计算装置。TCS102可以包括至少一个接口104、控制器部件106、电流调节器108、通量观测器110、谐波补偿控制器112、级联式通量观测器控制器114或数据储存库118。TCS102可以包括硬件或硬件和软件的组合，例如通信总线、电路、处理器、通信接口等。TCS102可以位于相应的车辆124(例如，主车辆)上或内。数据储存库118可以存储、管理或引用一个或多个滤波器118或权重120。
TCS102的每个组件可以使用硬件或软件和硬件的组合来实施。TCS102的每个部件可以包括逻辑电路(例如，中央处理单元或CPU)，其响应于从存储器单元(例如，存储器1015或存储设备1025)获取的指令并对其进行处理。TCS102的每个组件可以包括或使用微处理器或多核处理器。多核处理器可在单个计算组件上包括两个或更多个处理单元。TCS102的每个组件可以基于这些处理器中的任何一个，或者能够如本文所述进行操作的任何其他处理器。每个处理器可以利用指令级并行、线程级并行、不同级别的缓存等。例如，TCS102可以包括至少一个逻辑设备，例如具有至少一个处理器以通过网络进行通信的计算设备或服务器。
TCS102的部件和元件可以是单独的部件、单个部件或TCS102的一部分。例如，接口104、控制器部件106或通量观测器110(以及TCS102的其它元件)可以包括硬件和软件的组合，例如，一个或多个处理器，其被配置为启动停止指令、启动运动指令以及发送或接收定时数据。
TCS102的一个或多个部件可以被设置在车辆124上或其内。TCS102的一个或多个部件可以位于车辆124的外部或远离车辆，并且至少在一定的时间内保持与车辆通信。例如，数据储存库118上说明的数据的部分可驻留在远程服务器上，例如在服务器云中，其维持滤波器118或权重120，并且可由TCS102(例如，通过网络)在各种时间(例如，每12小时或24小时更新一次)访问。TCS102的部件可以彼此连接或通信地联接。TCS102的各种部件之间的连接可以是有线的或无线的，或者是其任意组合。对应***或组件可以设置在其他车辆上以实现车辆之间的通信或协调。
车辆124可以使用网络进行通信，该网络可以包括诸如因特网、局域网、广域网、近场通信、城域网或其他区域网络的计算机网络，以及卫星网络或诸如语音或数据移动电话通信网络的其他计算机网络，以及它们的组合。网络可以包括或构成车辆间通信网络，例如，包括TCS102及其用于车辆间数据传输的部件子集。例如，网络可以包括点对点网络、广播网络、电信网络、异步传输模式网络、同步光网络或同步数字分层网络。网络可以包括至少一个无线链路，例如红外信道或卫星频带。网络的拓扑可以包括总线型、星型或环型网络拓扑。网络可以包括移动电话或数据网络，其使用任何协议或多种协议在车辆或其他设备之间通信，包括高级移动协议、时分或码分多址协议、全球移动通信***协议、通用分组无线服务协议或通用移动电信***协议，并且相同类型的数据可以经由不同协议传输。
***100可以包括一个或多个车辆124或与其对接。车辆124可以指任何类型的车辆或汽车，例如小汽车、卡车、有篷货车、运动型多功能车、摩托车、自驾车辆或驾驶员辅助车辆。车辆124可以包括车载计算单元。车载计算单元可以包括硬件、软件或固件中的一个或多个。车载计算单元可包括数字组件或电路，包括例如图10中描绘的一个或多个组件。
车载计算单元可以包括例如车辆124的电子控制单元(“ECU”)或与其对接，以提供线控驱动功能。车载计算单元可以包括或被称为汽车计算机，并且可以包括处理器或微控制器、存储器、嵌入式软件、输入/输出和通信链路。ECU包括硬件和软件以执行特定模块预期的功能。例如，ECU的类型包括电子/发动机控制模块(ECM)、动力系控制模块(PCM)、变速器控制模块(TCM)、制动控制模块(BCM或EBCM)、中央控制模块(CCM)、中央定时模块(CTM)、通用电子模块(GEM)、车身控制模块(BCM)、悬架控制模块(SCM)、控制单元或控制模块。其它示例包括域控制单元(DCU)、电动转向控制单元(PSCU)、人机界面(HMI)、远程信息处理控制单元(TCU)、速度控制单元(SCU)、电池管理***(BMS)。例如，车辆124的车载计算单元可以查询车辆124的一个或多个部件或模块以确定车辆124的状态，其可以包括例如车辆的位置或GPS位置、车辆的速度、车辆的加速度、车辆的转角、车辆的方位、车辆的油门、制动状态或制动量或其他信息。
车辆124可以包括一个或多个传感器或与一个或多个传感器对接。传感器可以联接到车辆124或与之相关联。传感器可以向TCS102提供信息。传感器可以是车辆124的一部分，或者远离车辆124。传感器可以包括例如雷达传感器、激光雷达传感器或照相机。车辆124的传感器可以包括加速度计、陀螺仪、重量传感器或接近传感器，其可以收集、检测或确定车辆动态信息，例如方位数据、速度或重量。
一个或多个车辆124可包括被设计、构造、配置或操作为检测车辆动态信息的传感器。传感器可以包括检测例如汽车布局、车辆动力系信息、制动***信息、转向信息、悬架信息以及车轮和轮胎信息的传感器。车载计算单元或传感器可以基于空气动力学信息来检测或识别车辆动力学信息，所述空气动力学信息诸如车辆中的阻力系数、空气动力学、压力中心、下压力、地面效应。车载计算单元或传感器可以检测或识别与车辆的几何形状相关的车辆动态信息，例如转向几何形状、车轴轨迹、外倾角、后倾角、侧倾中心、磨胎半径、转向比、束角或轴距。车载计算单元或传感器可检测或识别与车辆质量相关的车辆动力学信息，例如质量中心、惯性矩、侧倾矩、簧上质量、簧下质量或重量分布。车载计算单元或传感器可以检测或识别与车辆运动相关的车辆动力学信息，例如车身挠曲、车身侧倾、颠簸转向、方向稳定性、临界速度、噪声、振动、不平顺性、纵倾、乘坐质量、侧倾、速度摆动、转向不足、转向过度、升离转向过度、摆尾、重量转移、负载转移、横摆。车载计算单元或传感器可以检测或识别与轮胎信息相关的车辆动力学信息，例如外倾推力、力圈、接触印痕、侧偏力、接地压力、气动轨迹、径向力变化、松弛长度、滚动辅助、自动对准转矩、转差角、转差、转向比、轮胎负载灵敏度。车载计算单元或传感器可以检测或识别与道路或停车区域的表面相关的车辆动力学信息，例如倾斜转弯、横向坡度、排水坡度、倾斜、超高、道路打滑、分摩擦、表面粗糙度或纹理。车载计算单元可以检索存储在车辆124的存储器中的车辆动态信息。
车辆124可以包括电动机128。电动机128可以是感应电动机或永磁电动机。电动机128可以指将电能转换成机械能的电机。电动机128可包括静止的定子130和旋转的转子132。电动车辆可以包括解析器126，其被设计成或操作成确定、检测、测量或以其他方式识别转子132的旋转度(例如，相对于定子130)。解析器126可以是模拟的、数字的或旋转编码器。解析器126可以是无刷发送器解析器、接收器解析器或差动解析器。
图2描绘了感应电动机200。例如，图1中描绘的电动机128可包括感应电动机200。电动机128可通过电动机的磁场与导线绕组中的电流之间的相互作用而操作，以产生联接到转子132的轴的旋转形式的力。电动机128可以由直流(DC)源供电，例如来自电池、机动车辆或整流器，或者由交流(AC)源供电，例如电网、逆变器或发电机。
感应电动机200可包括定子130和转子132。定子130可以包括定子绕组202。转子132可包括转子绕组208。转子132可联接(例如，机械联接或固定联接)到轴210。转子132可以旋转并能够使轴210旋转。轴210可以联接到车辆124的车轮以旋转车轮并移动车辆124。转子132和定子130之间的距离可以被称为气隙。气隙可能影响性能(例如，大间隙可能对性能具有负面影响)。
在感应电动机200中，交流电流可以使转子132转动。电动机128可通过电流在转子132中产生转矩。电流可以通过来自定子绕组202的磁场的电磁感应而产生。定子绕组202可以指形成电磁体的线圈。定子绕组202可以是铜、铁、铝或便于产生或形成电磁体的其它材料或金属。
定子130可提供驱动转子132的旋转磁场。磁场旋转的速度可以被称为同步速度。转子132可以以比定子130的磁场低的速度旋转。因此，在感应电动机200中，转子132以相对于定子130的磁场较慢的旋转速度旋转。转子132的旋转速度与定子130的磁场旋转的速度之间的差可以被称为转差。可以以弧度每秒来测量Sip(或转差频率)。
转子132可包括转子绕组208。转子132可由于转子绕组208与定子130的定子绕组202产生的磁场之间的相互作用而旋转，其产生了围绕转子132的轴线(例如，轴210)的转矩。转子132可以是鼠笼式转子、绕线转子、凸极转子、圆柱形转子或其它类型的转子。转子绕组208可由铜、铝、铁或其它材料或金属形成。转子132可包括转子绕组208，其用作置于转子132中的导体，其携带电流，该电流与定子130的磁场相互作用以产生使轴210转动的力。
定子130的芯可由许多薄金属片(例如，叠片)构成。叠片可以减少由于使用实心铁心可能导致的能量损失。转子132可以指移动部件，其使轴转动以传递机械动力。
图3描绘了表面式永磁电动机300。电动机128可包括表面永磁电动机300。永磁电动机300可包括定子130、转子132、轴210和定子绕组202，如图3中所示的感应电动机200。然而，永磁电动机300可包括转子132上的磁体302，而不是转子绕组。永磁电动机300可使用磁体302来转动转子132，其可以与由定子绕组202提供的内部旋转磁场相同的速度旋转。示例性永磁体可包括钕、稀土材料或其它材料。因此，转子132可以承载永磁体302，并且定子130维持导体(例如，定子绕组202)。在永磁电动机300中，在定子130的磁场和转子132的磁场之间可能没有转差。然而，可能存在能够导致不稳定性的π/2弧度的最大定子通量角。
仍然参照图1，并且更详细地，TCS102可以包括接口104。TCS102可以包括被设计、配置、构造或操作以接收和发送信息的接口102。接口104可以使用诸如网络协议之类的一个或多个协议来接收和发送信息。接口104可以包括硬件接口、软件接口、有线接口或无线接口。接口104可以便于将数据从一种格式转换或格式化为另一种格式。例如，接口104可以包括应用编程接口，该应用编程接口包括用于在诸如软件组件的各种组件之间通信的定义。接口104可以被设计、构造或操作为与一个或多个传感器通信以收集或接收信息。接口104可以被设计、构造或操作以与控制器部件106、电流调节器108、通量观测器110、谐波补偿控制器112、级联式通量观测器控制器114、解析器126或电动机128通信。
TCS102可以包括控制器部件106，其被设计、配置或操作为通过减轻谐波干扰来维持用于电动机驱动的转矩。控制器部件106可以在TCS102的一个或多个部件之间协调功能，或者与电动车辆的各种部件通信，例如电动机128或解析器126。控制器组件106可与电动车辆的车载计算单元接口或以其它方式与电动车辆的车载计算单元通信，或经由电动车辆124的显示装置提供用于显示的信息。控制器部件106可以命令或控制***102的一个或多个部件。例如，控制器部件106可以通过命令电流调节器108调整电流输出来控制电流调节器108。
电流调节器108可以包括前馈电路或者可以包括负反馈电路。电流调节器108可被称为电压调整器或包括调整电压的组件或功能。电流调节器108可以包括与二极管、齐纳二极管、盘绕的感测线串联的电阻器，或者包括其它类型的电路或处理器。电流调节器108可以包括恒流调整器电子电路，其传递或吸收独立于电路两端的电压的电流。电流调节器108可以被配置为提供与转矩指令相对应的电流。
TCS102可以包括通量观测器110。通量观测器110可以包括图5中所示的一个或多个部件或功能，以执行图5的操作500中所示的ACTS502-508。通量观测器110可以是基于电流的通量观测器110。TCS102可以使用通量调节器，该通量调节器使用通量估计来进行反馈，该通量估计使用通量观测器11获得。对于感应电机，通量观测器110可以包括电流模型(例如，如图5中所描绘的)和电压模型。
在图5中描述的电流模型通量观测器中，其中：
θr测量的机械角度位置 [rad]
Ts取样间隔 [s]
通量观测器的电压模型可以通过以下函数表示：
其中，
rs定子电阻 [Ohm]
由于电压模型可以是纯积分器，电压或电流中的噪声或扰动可以累积并表现为通量估计中的偏移。在同步参考系中，这可以表现为基频(ωe)振荡。通量估计中的这种振荡会导致显著的转矩和电流振荡。高通滤波器可用于减轻这个问题。
然而，当ωe与滤波器的带宽(ωhpf)相当时，高通滤波器可能产生振幅和相位失真，特别是在低-中速下。因此，在该技术方案中，可变带宽的高通滤波器具有固定比率ωe：使用ωHPF。利用该固定比率，可以使用如以下函数所示的固定常数来补偿振幅和相位失真：
其中：
ahpf由高通滤波器频域响应计算的振幅补偿因子
θhpf由高通滤波器频域响应计算的相位补偿 [rad]
当在低-中速下ωHPF很小时，与高通滤波器相关联的时间常数变大。因此，高通滤波器可能不是足够有效的。TCS102可以包括谐波补偿控制器112，其被配置为通过执行图6中所示的操作600的ACTS602-636来减轻该问题，其中：
其中，
基频分量
例如，并且如图6中所示，对于基于电流的谐波补偿控制器600(例如，谐波补偿控制器112)，测量的定子系电流被变换到同步参考系，被高通滤波，然后被传递回到定子系。然后，将结果变换为期望的第N个谐波参考系。在该参考系中，PI控制器622被实现为将谐波电流控制为零。将所得到的电压变换回到同步参考系。
谐波补偿控制器112可以通过解耦适当的谐波来补偿其他谐波源，诸如强反电动势谐波、三相绕组不平衡、转子偏心。
因此，该技术方案可以使用可变带宽的高通滤波器、振幅和相位补偿和谐波补偿器的组合来改进跨整个速度范围的通量估计的质量，并且使电压模型精确到非常低的速度。
在接近零速度时，反EMF可以是小的，并且因此电压指令是可忽略的，这可以阻止TCS102使用电压模型。在这些条件下，TCS102可以使用图6的基于电流的通量观测器，然而，电流模型可能对参数估计的精度敏感，并且当参数随时间和操作条件变化时，引起通量估计误差，并因此引起转矩控制误差。该技术方案的TCS102可以根据操作条件混合电流和电压模型。
TCS102基于速度混合两个模型如下：
当电流模型和电压模型估计不匹配时，使用速度来混合电压和电流模型可以引起通量估计的急剧变化。如果速度在混合区域中变化，这会引起转矩振荡。当存在快速加速/减速时，这种情况会影响汽车应用。TCS102可以使用宽的混合区域缓解这个问题。然而，由于电流模型对高速的贡献，这可能降低精度。
TCS102可以包括级联式通量观察器控制器114，以混合如下两个模型：
其中，
rs定子电阻 [Ohm]
KP,Ki比例积分器(PI)控制器的增益值
基于电压模型的定子系中的估计的定子通量矢量 [Wb]
α随速度变化的电流和电压模型磁链估计的加权因子
ωr测量的机械角速度 [rad/s]
ωL,ωH是预定义的混合区域的下限和上限常数 [rad/s]
使用级联式通量观测器控制器114，TCS102可以使用通量观测器PI控制器来迫使通量估计在如图7所示的带宽内跟踪电流模型，。级联式通量观测器控制器114可以执行图7所示的操作700的ACTS702-728。级联式通量观测器控制器114可以执行图8所示的操作800的ACTS802-856。在频率足够高于通量观测器控制器的带宽时，电流模型的基本分量的贡献呈指数递减。然而，来自电流模型中的噪声或干扰产生的任何其它频率内容可能影响电压模型精度，即使是在高速下。
图8描述了级联式通量观察器控制器114的操作800。如图8所示：
iabc三相定子电流 [A]
用于脉宽调制(PWM)的三相占空比
死区补偿后的三相占空比
vD***的未知电压扰动 [V]
rs定子电阻 [Ohm]
Ts取样间隔 [s]
ahpf由高通滤波器频域响应计算的振幅补偿因子
θhpf由高通滤波器频域响应计算的相位补偿 [rad]
α随速度变化的电流和电压模型磁链估计的加权因子
TCS102可以独立地计算电压模型估计和电流模型估计，然后使用类似于如图9所示的一阶滤波器的平滑曲线将它们混合在一起，因此，电流模型对通量估计的贡献随速度呈指数衰减，而与频率分布无关。TCS102可以提供对于速度变化强健的动态响应。TCS102可以提供准确性，在产生足够的反电动势以使用电压模型的速度下对参数变化具有鲁棒性。
图4根据一实施方式描绘了维持转矩的示例性方法的流程图。方法400可以由图1-3或5-10中描述的一个或多个***、部件或功能执行，包括例如由数据处理***、转矩控制器***(“TCS”)、通量观测器、谐波补偿控制器或级联式通量观测器控制器执行。在ACT402，TCS可识别定子电流矢量。TCS可以识别与电动机的定子相关联的定子电流矢量。
在ACT404，TCS可确定谐波补偿后的定子电压指令。TCS可以基于定子电流矢量和基于电流的谐波补偿技术来确定谐波补偿后的定子电压指令矢量。TCS可以将可变带宽高通滤波器应用于定子电流矢量，以生成谐波补偿后的定子电压指令矢量。TCS可以基于高通滤波器的应用以及同步参考系、定子系和谐波参考系之间的一个或多个变换来生成谐波补偿后的定子电压指令矢量。
在ACT406，TCS可基于谐波补偿后的定子电压指令矢量、电角度位置、定子电流矢量和定子电阻确定电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量。
TCS可以基于同步系中的定子电流指令矢量、同步系中的估计的定子通量矢量和同步系中的定子通量指令矢量，生成同步系中的基本的定子电压指令矢量。TCS可以基于高通滤波器的应用以及同步参考系、定子系和谐波参考系之间的一个或多个变换，生成同步系中的谐波的补偿电压指令矢量。TCS可以根据同步系中的基本的定子电压指令矢量和同步系中的谐波补偿后的电压指令矢量的组合，生成谐波补偿后的定子电压指令矢量。
在ACT408，TCS可确定电流模型估计的定子磁链。TCS可以基于定子电流矢量和机械角位置确定电流模型估计的定子系中的定子磁链。
在ACT410，TCS可以将电压模型估计的定子通量矢量与电流模型估计的定子磁链混合。TCS可以将电压模型估计的补偿后的定子系中的的定子通量矢量与电流模型估计的定子磁链混合以生成混合磁链估计值。
在ACT412，TCS可基于混合磁链生成转矩指令。TCS可以基于混合磁链估计值生成转矩指令以控制电动车辆的移动。
图10是示例计算机***1000的框图。计算机***或计算装置1000可以包括或用于实现TCS102或其诸如TCS102的部件。计算***1000包括至少一个用于传送信息的总线1005或其他通信组件，以及联接到总线1005的用于处理信息的至少一个处理器1010或处理电路。计算***1000还可以包括联接到总线的一个或多个处理器1010或处理电路，用于处理信息。计算***1000还包括至少一个主存储器1015，诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备，其联接到总线1005用于存储信息和由处理器1010执行的指令。主存储器1015可以是或包括存储器。主存储器1015还可以用于存储车辆信息、指令信息、阈值、电池信息或处理器1010执行指令期间的其他信息。计算***1000还可以包括联接到总线1005的至少一个只读存储器(ROM)1020或其他静态存储设备，用于存储用于处理器1010的静态信息和指令。诸如固态设备、磁盘或光盘之类的存储设备1025可以联接到总线1005以持久地存储信息和指令。存储设备1025可以包括存储器112或者是其一部分。
计算***1000可以通过总线1005联接到显示器1035，诸如液晶显示器或有源矩阵显示器，用于向诸如车辆124的驾驶员的用户显示信息。诸如键盘或语音接口的输入设备1030可以联接到总线1005，用于向处理器1010传送信息和指令。输入设备1030可以包括触摸屏显示器1035。输入设备1030还可以包括光标控制，例如鼠标、轨迹球或光标方向键，用于向处理器1010传送方向信息和指令选择，并且用于控制显示器1035上的光标移动。显示器1035(例如，在车辆仪表盘上)可以是TCS102的一部分，或者是图1的其他部件，以及例如TCS102外部的车辆的一部分。
本文描述的过程、***和方法可由计算***1000响应于处理器1010执行包含在主存储器1015中的一系列的指令而实施。这些指令可以从诸如存储设备1025之类的另一计算机可读介质读入主存储器1015中。执行包含在主存储器1015中的一系列的指令的使得计算***1000实现本文描述的说明性过程。还可以采用多处理配置中的一个或多个处理器来执行包含在主存储器1015中的指令。硬连线电路可以用来代替软件指令或本文描述的***和方法结合使用。本文描述的***和方法不限于任何特定的硬件电路和软件的组合。
尽管在图10中描述了示例性计算***，但是主体包括本说明书中描述的操作可以在其他类型的数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，包括本说明书中公开的结构及其类似结构，或者在它们中的一个或多个的组合中实现。
本文的一些描述强调了***部件(例如，转差估计器110和限制器114)的多方面的结构独立性，并且操作500或600描绘了操作的分类和这些***部件的职能。执行类似的总体操作的其它分组应当被理解为在本申请的范围内。模块可以用硬件实现，或者实现为非瞬态计算机可读存储介质上的计算机指令，并且模块可以分布在各种硬件或基于计算机的组件上。
上述***可以提供这些组件中的任何一个或多个，并且这些组件可以在独立***上提供，也可以在分布式***中的多个实例上提供。另外，上述***和方法可以作为一个或多个计算机可读程序或可执行指令来提供，这些程序或指令包含在一个或多个产品中。该制品可以是云存储、硬盘、CD-ROM、闪存卡、PROM、RAM、ROM或磁带。通常，计算机可读程序可以以任何编程语言实现，例如LISP、PERL、C++、C#、PROLOG，或者以任何字节代码语言实现，例如JAVA。软件程序或可执行指令可以作为目标代码存储在一个或多个产品上或其中。
示例性和非限制性模块实现元件包括传感器、用于提供任何确定的值,传感器提供作为本文确定的值的前身的任何值。在根据模块说明书的一个特定的非瞬态状态配置中，数据链路或网络硬件包括通信芯片、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线、同轴布线、屏蔽布线、发射器、接收器或收发器、逻辑电路、硬布线逻辑电路、可重构配置逻辑电路、任何执行器至少包括电、液压或气动执行器的任何、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、除法器、增益元件)或数字控制元件。
本说明书中描述的主题和操作可以在数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，包括本说明书中公开的结构及其类似结构，或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题可以被实现为一个或多个计算机程序，例如，编码在一个或多个计算机存储介质上的一个或多个计算机程序指令的电路，用于供数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。作为替代或补充，程序指令可以在人工生成的传播信号上进行编码，例如，机器生成的电、光或电磁信号，产生这些信号是为了对信息进行编码，以便传输到合适的接收设备上，由数据处理设备执行。计算机存储介质可以是或包含在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或者它们中的一个或多个的组合。虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是编码在人工生成的传播信号中的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是或包含在一个或多个单独的组件或介质(例如，多个CD、盘或包括云存储的其它存储设备)中。本说明书中描述的操作可以被实现为由数据处理装置对存储在一个或多个计算机可读存储设备上或从其他源接收的数据执行的操作。
术语“计算设备”、“组件”或“数据处理装置”等涵盖用于处理数据的各种装置、设备和机器，包括例如一个或多个可编程处理器、计算机、芯片上的***、或前述的组合。该装置可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(应用专用集成电路)。除了硬件之外，该装置还可以包括创建用于所讨论的计算机程序的执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理***、操作***、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合的代码。该装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，诸如web服务、分布式计算和网格计算基础设施。
计算机程序(也称为程序、软件应用、app、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明或过程语言，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序、对象或适合于在计算环境中使用的其它单元。计算机程序可以对应于文件***中的文件。计算机程序可以存储在文件的一部分中，该文件还存储有其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)、存储在专用于所讨论的程序的单个文件中、或者存储在多个协同文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可以被部署为在一个计算机上执行，或者在位于一个地点或分布在多个地点并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器执行，该可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。过程和逻辑流程还可以由专用逻辑电路执行，并且装置还可以被实现为专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(应用专用集成电路)。适于存储计算机程序指令和数据的设备可以包括非易失性存储器、介质和存储器设备，作为示例包括半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
本文描述的主题可以在计算***中实现，该计算***包括后端组件，例如作为数据服务器，或者包括中间件组件，例如应用服务器，或者包括前端组件，例如具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机，通过图形用户界面或网络浏览器用户可以与本说明书中描述的主题的实现进行交互，或者包括一个或多个这样的后端、中间件或前端组件的组合。***的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(例如通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互联网(例如，因特网)以及对等网络(例如，特定的点对点网络)。
尽管在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这样的操作不需要以所示的特定顺序或以顺序执行，并且不需要执行所有示出的操作。可以以不同的顺序执行这里描述的动作。
现在已经描述了一些说明性的实现，很明显，前述内容是说明性的而非限制性的，已经通过示例的方式呈现。特别地，尽管本文呈现的许多示例涉及方法动作或***元素的特定组合，但是那些动作和那些元素可以以其他方式组合以实现相同的目的。结合一个实施方式讨论的动作、元件和特征不旨在被排除在其他实施方式或实施方式中的类似角色之外。
这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制。在此使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”、“特征在于”及其变化，意味着包括其后列出的项目、其等价物和附加项目，以及由其后列出的项目专门组成的替代实施方式。在一个实施方式中，本文描述的***和方法由一个、多于一个的每个组合、或所有描述的元件、动作或部件组成。
对本文以单数形式提及的***和方法的实现或元件或动作的任何引用也可以包括多个这些元件的实现，并且对本文的任何实现或元件或动作的复数形式的任何引用也可以仅包括单个元件的实现。单数或复数形式的引用不旨在将本公开的***或方法、其组件、动作或元件限制为单个或复数配置。对基于任何信息、动作或元素的任何动作或元素的引用可以包括其中该动作或元件至少部分地基于任何信息、动作或元件的实现。
本文公开的任何实施方式可以与任何其他实施方式或实施例组合，并且对“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一种实施方式”或类似术语的引用不一定是相互排斥的，并且旨在表明结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施方式或实施例中。这里使用的这些术语不一定全部指同一实施方式。任何实施方式可以以与本文公开的方面和实施方式一致的任何方式与任何其他实施方式组合，包括地或排他地。
对“或”的引用可以被解释为包括性的，使得使用"或"描述的任何术语可以指示单个、多于一个、以及所有所描述的术语中的任何一个。对术语的组合列表中的至少一个的引用可以被解释为包含性的或，以指示单个、多于一个和所有所描述的术语中的任何一个。例如，对“‘A’和‘B’中的至少一个”的引用可以仅包括“A”、仅包括“B”、以及包括“A”和“B”。结合"包括"或其它开放术语一起使用的这些引用可包括附加项目。
当附图、详细描述或任何权利要求中的技术特征之后附有附图标记的情况下，附图标记的添加是为了增加附图、详细描述和权利要求的可理解性。因此，无论附图标记存在还是不存在，都不会对任何权利要求的范围产生任何限制作用。
在本质上不脱离本文公开的主题的教导和优点的情况下，可以发生所述元件和动作的修改，例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向的变化等。例如，以整体形式显示的元件可由多个部分或元件构成，元件的位置可颠倒或以其它方式改变，且离散元件的性质或数目或位置可改变或变化。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在所公开的元件和操作的设计、操作条件和布置中进行其它替换、修改、改变和省略。
在不脱离本发明的特征的情况下，本文所述的***和方法可以以其它特定形式来实施。因此，本文所述的***和方法的范围由所附权利要求说明，而不是前述说明书来指示，并且在权利要求的等同方案的含义和范围内的变化被包含在其中。
Claims (12)
1.一种维持电动车辆的转矩的***，包括：
用于电动车辆的电动机的转矩控制器，其包括一个或多个处理器，以用于：
识别与所述电动机的定子相关联的定子电流矢量；
基于所述定子电流矢量和基于电流的谐波补偿技术，确定谐波补偿后的定子电压指令矢量；
基于所述谐波补偿后的定子电压指令矢量、电角度位置、所述定子电流矢量和定子电阻，确定电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量；
基于所述定子电流矢量和机械角位置，确定电流模型估计的定子系中的定子磁链；
将所述电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量与所述电流模型估计的定子磁链通过加权因子混合以生成混合磁链估计值；以及
基于所述混合磁链估计值生成转矩指令以控制所述电动车辆的移动。
2.根据权利要求1所述的***，包括：
所述转矩控制器将可变带宽的高通滤波器应用于所述定子电流矢量以生成所述谐波补偿后的定子电压指令矢量。
3.根据权利要求1所述的***，包括：
所述转矩控制器基于高通滤波器的应用以及同步参考系、定子系和谐波参考系之间的一个或多个变换来生成所述谐波补偿后的定子电压指令矢量。
4.根据权利要求1所述的***，包括所述转矩控制器，用于：
基于同步系中的所述定子电流指令矢量、同步系中的估计的定子通量矢量和同步系中的定子通量指令矢量，生成同步系中的基本的定子电压指令矢量；
基于高通滤波器的应用以及同步参考系、定子系和谐波参考系之间的一个或多个变换，生成同步系中的谐波的补偿电压指令矢量；以及
根据所述同步系中的所述基本的定子电压指令矢量和同步系中的谐波的补偿的电压指令矢量的结合，生成谐波补偿后的定子电压指令矢量。
5.一种维持电动车辆的转矩的方法，包括：
通过电动车辆的转矩控制器识别与所述电动机的定子相关联的定子电流矢量；
通过所述转矩控制器基于所述定子电流矢量和基于电流的谐波补偿技术，确定谐波补偿后的定子电压指令矢量；
通过所述转矩控制器基于所述谐波补偿后的定子电压指令矢量、电角度位置、所述定子电流矢量和所述定子电阻，确定电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量；
通过所述转矩控制器基于所述定子电流矢量和机械角位置，确定电流模型估计的定子系中的定子磁链；
通过所述转矩控制器将所述电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量与所述电流模型估计的定子磁链通过加权因子混合以生成混合磁链估计值；以及
通过所述转矩控制器基于所述混合磁链估计值生成转矩指令以控制所述电动车辆的移动。
6.根据权利要求5所述的方法，包括：
通过所述转矩控制器，将可变带宽的高通滤波器应用于所述定子电流矢量以生成所述谐波补偿后的定子电压指令矢量。
7.根据权利要求5所述的方法，包括：
基于高通滤波器的应用和同步参考系、定子系和谐波参考系之间的一个或多个变换来生成所述谐波补偿后的定子电压指令矢量。
8.根据权利要求5所述的方法，包括：
基于同步系中的所述定子电流指令矢量、同步系中的估计的定子通量矢量和同步系中的定子通量指令矢量，生成同步系中的基本的定子电压指令矢量；
基于高通滤波器的应用以及同步参考系、定子系和谐波参考系之间的一个或多个变换，生成同步系中的谐波的补偿电压指令矢量；以及
根据所述同步系中的所述基本的定子电压指令矢量和同步系中的谐波的补偿电压指令矢量的结合，生成谐波补偿后的定子电压指令矢量。
9.一种维持转矩的电动车辆，包括：
用于电动车辆的电动机的转矩控制器，包括一个或多个处理器，用于：
识别与所述电动机的定子相关联的定子电流矢量；
基于所述定子电流矢量和基于电流的谐波补偿技术，确定，谐波补偿后的定子电压指令矢量；
基于所述谐波补偿后的定子电压指令矢量、电角度位置、所述定子电流矢量和所述定子电阻，确定电压模型估计补偿后的定子系中的的定子通量矢量；
基于所述定子电流矢量和机械角位置，确定电流模型估计的定子系中的定子磁链；
将所述电压模型估计的补偿后的定子系中的定子通量矢量与所述电流模型估计的定子磁链通过加权因子混合以生成混合磁链估计值；以及
基于所述混合磁链估计值生成转矩指令以控制所述电动车辆的移动。
10.根据权利要求9所述的电动车辆，包括：
所述转矩控制器将可变带宽的高通滤波器应用于所述定子电流矢量以生成所述谐波补偿后的定子电压指令矢量。
11.根据权利要求9所述的电动车辆，包括：
所述转矩控制器基于高通滤波器的应用以及同步参考系、定子系和谐波参考系之间的一个或多个变换来生成所述谐波补偿后的定子电压指令矢量。
12.根据权利要求9所述的电动车辆，包括所述转矩控制器，用于：
基于同步系中的所述定子电流指令矢量、同步系中的估计的定子通量矢量和同步系中的定子通量指令矢量，生成同步系中的基本的定子电压指令矢量；
基于高通滤波器的应用以及同步参考系、定子系和谐波参考系之间的一个或多个变换，生成同步系中的谐波的补偿电压指令矢量；以及
根据所述同步系中的所述基本定子电压指令矢量和同步系中的谐波的补偿的电压指令矢量的结合，生成谐波补偿后的定子电压指令矢量。
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN112054726A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1339871A (zh) * | 2000-08-18 | 2002-03-13 | Lg产电株式会社 | 感应电动机的无传感器矢量控制***及方法 |
| US20030001536A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motor control apparatus |
| US20130181654A1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-18 | Hamilton Sundstrand Corporation | Motor drive system employing an active rectifier |
| CN110212832A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-06 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 用于异步电机的磁链观测方法、***及介质 |
| CN110350832A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-18 | 东南大学 | 带有误差补偿的记忆电机定子磁链观测器及方法 |
-
2020
- 2020-07-17 CN CN202010694454.9A patent/CN112054726A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1339871A (zh) * | 2000-08-18 | 2002-03-13 | Lg产电株式会社 | 感应电动机的无传感器矢量控制***及方法 |
| US20030001536A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motor control apparatus |
| US20130181654A1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-18 | Hamilton Sundstrand Corporation | Motor drive system employing an active rectifier |
| CN110212832A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-06 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 用于异步电机的磁链观测方法、***及介质 |
| CN110350832A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-18 | 东南大学 | 带有误差补偿的记忆电机定子磁链观测器及方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 倪强 等: "基于定子磁场定向的异步电机控制算法研究", 《电力电子技术》 * |
| 钟再敏 等: "车用驱动电机分布参数建模方法及其应用", 《车用驱动电机分布参数建模方法及其应用》 * |
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