[发明专利]一种适用于EPS系统的电机控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种适用于EPS系统的电机控制系统，包括功率电路、控制电路、转向机构、上位机，其特征在于：所述功率电路包括蓄电池、DC/DC变换器、逆变器、电机，所述蓄电池与所述逆变器之间连接设有DC/DC变换器，所述逆变器的电气输出端与所述电机的电气输入端连接；所述控制电路分别与所述功率电路和所述上位机电气连接；所述转向机构与所述电机的输出轴实现机械连接，所述转向机构内的转矩传感器检测方向盘的转矩和位置信号并将信号传递给所述上位机；所述上位机接受所述转矩传感器检测到的方向盘转矩、位置信息，并结合车速和标定向所述控制电路发出所述电机的转矩指令；所述控制电路根据检测到的所述DC/DC变换器的电压/电流信息、所述逆变器的电流信息、所述电机的位置信号和接收到的所述上位机的转矩指令分别向所述DC/DC变换器和所述逆变器中功率器件发送驱动信号以控制功率电路的工作状态继而控制电机运行，并实时判断系统是否存在故障并及时向所述上位机发送故障信息。

2.根据权利要求1所述的一种适用于EPS系统的电机控制系统，其特征在于：所述的蓄电池的U+端连接DC/DC变换器的Udc_in+端，蓄电池的U-端连接DC/DC变换器的Udc_in-端，DC/DC变换器的Udc_out+端连接逆变器的Uinv_in+端，DC/DC变换器的Udc_out-端连接逆变器的Uinv_in-端，逆变器的Uinv_out1端、Uinv_out2端、Uinv_out3端分别与电机的U1端、V1端、W1端连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于EPS系统的电机控制系统，其特征在于：所述的蓄电池的U+端及U-端为蓄电池的正极及负极；电机的U1端、V1端、W1端分别为电机每相绕组对应的与逆变器的电气接口。

4.一种适用于EPS系统的电机控制系统的控制方法，其特征在于：具体流程如下：

S1：在电机控制系统中增加了调压控制，整个电机控制系统的控制分为调压控制、FOC控制、弱磁控制；

S2：在FOC控制模块中根据接收到的电机转矩指令和实际速度采用MTPA算法或查表法得到d、q轴电流指令i_d1和i_q1；

S3：i_d1与i_q1和弱磁控制模块共同调制得到的d轴参考电流i_d^*和q轴参考电流i_q^*；

S4：i_d^*和i_q^*分别与电机实际的d、q轴电流i_d和i_q调节得到电机的d轴电压U_d和q轴电压U_q， U_d和U_q经过Park逆变换后输入到SVPWM模块；

S5：SVPWM模块结合DC/DC变换器的输出电压幅值U_dc1、U_d及U_q继而控制电机运行。

5.根据权利要求4所述的一种适用于EPS系统的电机控制系统的控制方法，其特征在于：所述的DC/DC变换器具有电压调节功能，最小输出电压U_min，最大输出电压U_max，并且U_minU_inU_max。

6.根据权利要求4所述的一种适用于EPS系统的电机控制系统的控制方法，其特征在于：所述的调压控制模块能够根据电机控制系统接收到的转矩指令和电机实时转速控制DC/DC变换器的输出电压；所述的FOC控制模块控制电机运行。

7.根据权利要求4所述的一种适用于EPS系统的电机控制系统的控制方法，其特征在于：所述的DC/DC变换器的输出电压不满足FOC控制模块的电压要求时，弱磁控制模块能够及时调整电机的i_d和i_q，使得电机进入弱磁区，提高电机的输出能力。