[发明专利]用于马达控制系统的相电流测量中的偏移误差的检测

说明书

背景技术

电动助力转向(EPS)系统需要使用扭矩控制的方法操作用以提供转向辅助的电动马达。当使用永磁同步机(PMSM)时，可以利用磁场定向控制(FOC)。FOC将静止参考坐标系中的AC相马达电压和电流信号转换为同步旋转的参考坐标系，通常被称为d/q轴参考坐标系，其中马达电压和电流变为直流(DC)量。通常通过闭环电流控制方法实现FOC扭矩控制，其中所述方法采用电流调节器以使命令电流和测量电流之间的误差最小化，以实现完美的电流跟踪。因此，电流控制需要测量马达电流，这可以通过测量电机的相电流来实现，然后电机的相电流经由派克变换(Park Transform)被变换于同步坐标系中以在同步参考坐标系中执行控制。

当在相电流测量中出现给定大小的偏移误差时，在同步参考坐标系中操作的闭环电流控制调整马达电压，使得马达电流的测量与命令匹配。由于测量是不正确的，因此实际马达电流也不正确。失效模式导致取决于马达位置的马达扭矩和电流误差，其可作为在马达轴处的大的扭矩波动而被感知，并且潜在地大于额定马达电流(对于硬件设计而言)。当由相电流测量偏移误差引起的扭矩波动超过某个阈值时，偏移误差能够产生沿与马达扭矩命令相对的方向的马达扭矩。当用在EPS系统中时，产生沿与期望的马达扭矩命令相对的方向的扭矩的失效导致超过来自驾驶员的手动(manual)的努力。

发明内容

在实施例中，提供了一种用于检测马达控制系统中的电流测量偏移误差的系统。所述系统包括可编程高通滤波器模块，其被配置为对最终电压命令进行滤波并生成包括正弦分量的滤波的最终电压命令；增益和相位补偿模块，其被配置成在滤波的最终电压命令上执行增益补偿和相位补偿，以生成补偿的最终电压命令。误差检测模块被配置为确定在定子参考坐标系中补偿的最终电压命令的偏移。

在本发明的另一实施例中，提供了一种用于检测动力转向系统中的电流测量偏移误差的方法。所述方法包括确定在转子参考坐标系中参考电压命令和最终电压命令的电压差异，所述电压差异包括常数分量和正弦分量。所述方法还包括对所述电压差异进行滤波以生成包括所述正弦分量的滤波电压差异。所述方法还包括在滤波的电压差异上执行增益补偿和相位补偿以生成补偿的电压差异。所述方法还包括确定补偿的电压差异在定子参考坐标系中的偏移。

在本发明的另一实施例中，提供了一种用于检测动力转向系统中的电流测量偏移误差的系统。所述系统包括电压差异计算模块，其被配置为确定转子参考坐标系中参考电压命令和最终电压命令的电压差异，所述电压差异包括常数分量和正弦分量。所述系统还包括可编程高通滤波器模块，其配置成对电压差异进行滤波并生成包括所述正弦分量的滤波的电压差异。所述系统还包括增益和相位补偿模块，其被配置为在滤波的电压差异上执行增益补偿和相位补偿，以生成补偿的电压差异。所述系统还包括误差检测模块，其被配置为确定定子参考坐标系中补偿的电压差异的偏移。

结合附图根据以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

在说明书结尾处在权利要求中具体地指出并明确地要求保护被认为是本发明的主题。结合附图从以下详细描述中显而易见到本发明的前述和其它特征和优点，附图中：

图1是根据一个实施例的马达控制系统的示例性示意图；

图2图示根据一些实施例的相电流测量诊断模块的示意图；

图3图示根据另一实施例的相电流测量诊断模块的示意图；

图4描绘图示根据一些实施例的处理结果的图表；

图5图示根据一个实施例的确定偏移误差的方法；

图6图示根据另一实施例的相电流测量诊断模块的示意图；

图7描绘图示根据一些实施例的自适应低通滤波器的连续时间式和离散时间式实施方案的曲线图；

图8图示根据另一实施例的相电流测量诊断模块的示意图；

图9图示根据另一实施例的相电流测量诊断模块的示意图；

图10图示根据另一实施例的相电流测量诊断模块的示意图；

图11图示根据另一实施例的相电流测量诊断模块的示意图；和

图12图示根据另一实施例的相电流测量诊断模块的示意图。

具体实施方式