[发明专利]用以补偿转矩脉动的电机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机用控制系统，并且更尤其地，涉及一种确定脉动补偿电流的电机用控制系统。

背景技术

永磁同步电机（PMSM）（表面永磁体（SPM）或内部永磁体（IPM）电机）的输出转矩可由电压命令和相位超前角来确定。 PMSM的特定输出转矩通过首先选择特定的象限轴（也被称为q-轴）参考电流和直轴（也被称为d-轴）参考电流、然后基于选定的象限轴参考电流和直轴参考电流来确定电压命令和相位超前角而确定。

内部永磁体同步电机（IPMSM）是相对便宜的，但是在操作期间通常产生相对高的转矩脉动。通常要求在电动转向（EPS）应用中利用的电动机产生相对低的转矩脉动。因此，由IPMSM或SPM产生的转矩脉动在EPS应用中被使用之前可能需要减小。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种电机控制系统。该电机控制系统包括具有多个电机谐波的电机和与该电机通信的转矩脉动补偿控制器。该转矩脉动补偿控制器被构造成确定所述多个电机谐波中对应的一个的谐波脉动电流。该谐波脉动电流是基于参考q-轴电流和参考d-轴电流。该转矩脉动补偿控制器被构造成将所述多个电机谐波中的各个电机谐波的谐波脉动电流相加在一起以确定脉动补偿电流。

在另一个实施例中，提供了一种用于具有多个电机谐波的电机的电机控制的方法。该方法包括通过转矩脉动补偿控制器来确定所述多个电机谐波中对应的一个的谐波脉动电流。该谐波脉动电流是基于参考q-轴电流和参考d-轴电流。该方法包括将所述多个电机谐波中的各个电机谐波的谐波脉动电流相加在一起以确定脉动补偿电流。

这些和其它优势以及特征将从结合附图所作的下列描述变得更加明显。

附图说明

被视为本发明的主题被特别地被指出并且在本说明书的结论处的权利要求中被明确地要求保护。本发明的前述及其它特征和优势从结合附图所作的下列详细描述是明显的，在这些附图中：

图1是根据本发明的示例性实施例的电机控制系统的框图；

图2是图示根据本发明的另一个示例性实施例的示例性转矩脉动补偿控制器的数据流图；并且

图3是根据本发明的又一个示例性实施例的用于确定脉动补偿电流的流程图。

具体实施方式

现在参照附图，其中，将参照具体实施例描述本发明（不限制该具体实施例），图1是电机控制系统10的示例性框图。电机控制系统10包括命令电流控制器20、d-轴比例加积分增益（PI）控制器22、q-轴PI控制器23、极转换控制器24、脉冲宽度调制（PWM）逆变器控制器26、逆变器28、DC功率源30、电机32、位置传感器34、速度传感器36、变换控制器38、a-轴电流放大器40、b-轴电流放大器42、a-轴模数转换器（ADC）44、b-轴ADC 46、和转矩脉动补偿控制器48。在一个实施例中，电机32可为内部永磁体同步电动机（IPMSM）或表面永磁体同步电动机（SPM），然而，需理解的是，也可使用通过使用相电流受到控制的任意类型的电动机。

在如图1中所示的实施例中，逆变器28连接到 DC功率源30，其中，DC功率源30可为例如电池。DC功率源30可通过DC输入线49连接到逆变器28。变送器51可被用来监测横跨DC输入线49的桥接电压V_ecu。表示桥接电压V_ecu的控制信号53可发送至命令电流控制器20和PWM逆变器控制器26。在示出的示例性实施例中，逆变器26将三个交流（AC）相电流通过线50、线52、和线54传输至电机32（例如，i_a、i_b、和 i_c）以便对电机32的操作和控制。