[發明專利]轉矩波動補償與馬達控制系統中的前饋控制

有效

• 申請號: 201811398497.1
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109818536B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: P·普拉莫德;I·羅維;K·納姆布利;V·戈文杜
• 申請（專利權）人: 操縱技術IP控股公司
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10;H02P21/05
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 石海霞;金鵬

本發明描述了在馬達控制系統以前饋模式運行時提供轉矩波動補償的技術方案。示例性馬達控制系統包括前饋控制器，其接收與輸入轉矩命令對應的第一電流命令，并接收與轉矩波動對應的第二電流命令。前饋控制器基于第一電流命令和第二電流命令產生電壓命令，電壓命令被施加到馬達。本文描述的技術方案解決了關于改善NVH性能的技術挑戰。

技術領域

本申請大致涉及馬達控制系統，并且特別用于處理使用前饋控制操作馬達控制系統時關于轉矩波動補償的技術挑戰。

背景技術

需要低成本和高控制性能的工業應用通常在運動控制系統中采用復雜的電驅動，在這種情況下，復雜性被引入各種部件中(例如功率轉換器和電機)，以優化成本。通常，這種成本優化導致電機的噪聲、振動和不平順性(NVH)特性改變，并且有時超過期望的閾值水平。

通常，使用永磁同步電機(PMSM)的電機可以使用前饋控制來操作，由于PMSM中一個或多個氣隙周圍的磁通量的非正弦反電動勢(BEMF)分布而導致該電機產生階數跟蹤的轉矩波動(包括齒槽轉矩)。此外，用于操作PMSM的三個(或更多)功率相之間的不平衡也導致轉矩波動。此外，若干其他機器特定的非理想因素導致轉矩波動。另外，受控的感應寄生轉矩也存在于PMSM的驅動系統中。

這種轉矩波動進一步導致PMSM的NVH特性降級。超過期望閾值水平的NVH性能可能引起操作者的不適(例如，在PMSM是轉向系統、車輛、家用電器或任何其他系統的一部分的情況下)，甚至使系統不可操作。此外，NVH能夠導致系統和/或周圍環境的結構損壞。因此，希望改善系統的NVH性能。

發明內容

描述了用于在馬達控制系統以前饋模式運行時提供轉矩波動補償的技術方案。示例性馬達控制系統包括前饋控制器，其接收與輸入轉矩命令對應的第一電流命令，并接收與轉矩波動對應的第二電流命令。前饋控制器基于第一電流命令和第二電流命令產生電壓命令，電壓命令施加到馬達。

根據一個或多個實施例，用于在前饋模式下運行時對馬達控制系統進行轉矩波動補償的示例方法包括通過前饋控制器接收與輸入轉矩命令對應的第一電流命令。該方法還包括由前饋控制器接收與轉矩波動對應的第二電流命令。該方法還包括由前饋控制器基于第一電流命令和第二電流命令產生電壓命令，該電壓命令施加到馬達。

根據一個或多個實施例，示例性動力轉向系統包括馬達和以前饋模式運行馬達的馬達控制系統。操作包括接收與輸入轉矩命令對應的第一電流命令，并且還接收與馬達的電路中的轉矩波動對應的第二電流命令。馬達控制系統基于第一電流命令和第二電流命令產生電壓命令，該電壓命令被施加到馬達以引起位移。

從以下結合附圖的描述中，這些和其他優點與特征將變得更加明顯。

附圖說明

通過以下結合附圖的詳細描述，本發明的前述和其他特征以及優點將變得清晰，其中：

圖1是電動助力轉向系統的示例性實施例；

圖2描繪了根據一個或多個實施例的使用具有轉矩波動補償能力的前饋控制的馬達控制系統的框圖；

圖3描繪了根據一個或多個實施例的示例性轉矩波動補償模塊的框圖；

圖4描繪了根據一個或多個實施例的實現轉矩波動補償的示例性前饋電流控制器的示例數據流；

圖5描繪了根據一個或多個實施例的實現轉矩波動補償的示例性前饋電流控制器的示例數據流；

圖6描繪了根據一個或多個實施例的實現轉矩波動補償的示例性前饋電流控制器的示例數據流；以及

圖7描繪了根據一個或多個實施例的實現轉矩波動補償的示例性前饋電流控制器的示例數據流。

具體實施方式