[发明专利]马达控制系统和带宽补偿

说明书

技术领域

本发明涉及用于马达的控制系统，并且更特定而言，涉及用于一种用以确定纹波补偿电流的马达的控制系统。

背景技术

可由电压命令和相位超前角来确定永久磁体同步马达(PMSM)(表面永久磁体(SPM)或内部永久磁体(IPM)马达)的输出转矩。通过首先选择具体交轴线/正交轴（也被称作q轴线）参考电流和直轴线（也被称作d轴线）参考电流、并且然后基于选定交轴线参考电流和直轴线参考电流来确定电压命令和相位超前角，从而确定PMSM的具体输出转矩r。

内永久磁体同步马达(IPMSM)相对廉价，但通常在操作期间产生相对较高的转矩纹波。通常需要在电动助力转向(EPS)应用中利用的电动马达产生相对较低的转矩纹波。因此，由IPMSM或SPM产生的转矩纹波可能需要在用于EPS应用之前减小。但是，在相对较高马达速度的转矩纹波补偿效果可能减弱。

发明内容

在一实施例中，本发明提供一种用来确定纹波补偿电流的马达控制系统。该马达控制系统包括：马达，其具有多个马达谐波和一马达频率；以及，与马达通信的带宽补偿控制器。带宽补偿控制器被配置成确定多个马达谐波中每一个的幅度响应补偿值和相位补偿值。幅度响应补偿值和相位补偿值都基于马达频率。带宽补偿控制器被配置成基于幅度响应补偿值和相位补偿值来确定纹波补偿电流。

在另一实施例中，本发明提供一种确定具有用于多个马达谐波的马达的纹波补偿电流的方法。该方法包括：由带宽补偿控制器来确定用于多个马达谐波中每一个的幅度响应补偿值和相位补偿值。幅度响应补偿值和相位补偿值都基于马达频率。该方法还包括：基于幅度响应补偿值和相位补偿值来确定纹波补偿电流。

通过下文的描述，结合附图理解，这些和其它优点和特点将变得更显然。

附图说明

被认为是本发明的主题在说明书所附权利要求书中特别地指出且明确地主张。通过结合附图来理解下文的详细的描述，本发明的前述和其它特点和优点将显然，附图中：

图1为根据本发明的示例性实施例的马达控制系统的框图；

图2为示出根据本发明的另一示例性实施例的示例性转矩纹波补偿控制器和带宽补偿控制器的数据流图；以及

图3为根据本发明的又一示例性实施例用来确定纹波补偿电流的过程流程图。

具体实施方式

现参考附图，其中将参考具体实施例来描述本发明但并不限制本发明，图1为马达控制系统10的示例性框图。马达控制系统10包括：命令电流控制器20；d轴线比例积分增益（PI）控制器22；q轴线PI控制器23；极性转换控制器24；脉冲宽度调制(PWM)逆变器控制器26；逆变器 28；直流电源30；马达32；位置传感器34；速度传感器36；变换控制器38；a轴线电流放大器40；b轴线电流放大器42；a轴线模拟至数字转换器（ADC）44；b轴线ADC 46；转矩纹波补偿控制器48；以及带宽补偿控制器49。在一实施例中，马达32可以是内永磁体同步马达(IPMSM)或表面永磁体同步马达(SPM)，但应了解也可使用利用相位电流进行控制的任何类型的电动马达。

在图1所示的实施例中，逆变器28连接到直流电源30，其中直流电源30可例如为电池。直流电源30可通过直流输入线49连接到逆变器28。换能器51可用来监视在整个直流输入线49上的电桥电压V_ecu。表示电桥电压V_ecu的控制信号53可以被发送到命令电流控制器20和PWM逆变器控制器26。在如图所示的示例性实施例中，逆变器26通过线路50、线路52和线路54传送三个交流（AC）相位电流到马达32（例如，i_a、i_b和i_c）用于马达32的操作和控制。