[發(fā)明專利]一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用助力電機(jī)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310603624.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103684185A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慧;孫可
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14;H02P25/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

1.一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用永磁同步助力電機(jī)的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：控制器輸入端接收指定的助力特性和電機(jī)反饋的兩相電流信號(hào)、三相電壓信號(hào)以及母線電壓信號(hào)；運(yùn)算后控制器輸出三相占空比信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出三相電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)工作；永磁同步電機(jī)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和負(fù)載系統(tǒng)的共同作用下工作；信號(hào)采集及處理系統(tǒng)采集電機(jī)的兩相電流信號(hào)和三相電壓信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后生成控制器可以讀取的信號(hào)后輸入控制器，完成電流閉環(huán)控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在控制器中同時(shí)實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)電流閉環(huán)控制，以及無(wú)位置傳感器永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子位置估計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)是僅利用電機(jī)端的電流信號(hào)和電壓信號(hào)通過(guò)估計(jì)算法將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)得到，從而用于電機(jī)的矢量控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：按照電機(jī)轉(zhuǎn)速將電機(jī)運(yùn)行工況分為低轉(zhuǎn)速區(qū)和高轉(zhuǎn)速區(qū)，在低轉(zhuǎn)速區(qū)利用基于高頻信號(hào)注入的方法估算出轉(zhuǎn)子位置信息；在高轉(zhuǎn)速區(qū)利用基于反電動(dòng)勢(shì)的方法估算出轉(zhuǎn)子位置信息；在低轉(zhuǎn)速區(qū)/高轉(zhuǎn)速區(qū)向高轉(zhuǎn)速區(qū)/低轉(zhuǎn)速區(qū)過(guò)渡的切換過(guò)程中，利用信息融合的方法。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：所述信號(hào)融合方法是根據(jù)切換區(qū)間內(nèi)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)不能惡化且盡量平滑的要求，兩種估計(jì)算法切換時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)誤差應(yīng)在相當(dāng)水平，分析得到轉(zhuǎn)子位置估計(jì)算法切換的轉(zhuǎn)速區(qū)間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：在轉(zhuǎn)速切換區(qū)間內(nèi)，采用系數(shù)加權(quán)的方法，根據(jù)制定的系數(shù)分配規(guī)則，分別對(duì)低轉(zhuǎn)速估計(jì)算法的電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)值和高轉(zhuǎn)速估計(jì)算法的電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)值進(jìn)行系數(shù)加權(quán)，得到混合區(qū)間內(nèi)可用的電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)值，進(jìn)而得到電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值；在估計(jì)算法混合區(qū)間外，保證分別只有一種估計(jì)算法會(huì)對(duì)估計(jì)結(jié)果起到影響。

7.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一所述方法的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用永磁同步助力電機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、永磁同步電機(jī)及負(fù)載系統(tǒng)、信號(hào)采集及處理系統(tǒng)，控制器與信號(hào)采集及處理系統(tǒng)連接，接收指定的助力特性和電機(jī)反饋的兩相電流信號(hào)、三相電壓信號(hào)以及母線電壓信號(hào)；控制器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，將運(yùn)算后得到的三相占空比信號(hào)輸出給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與永磁同步電機(jī)連接，將三相電壓信號(hào)輸出給永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)其工作；負(fù)載系統(tǒng)與永磁同步電機(jī)連接；信號(hào)采集及處理系統(tǒng)與永磁同步電機(jī)連接，采集永磁同步電機(jī)的兩相電流信號(hào)和三相電壓信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后生成控制器可以讀取的信號(hào)后輸入控制器。