[发明专利]控制系统以及控制电动马达的方法

权利要求书

1.一种控制系统，包括：

电流命令模块，配置为接收转矩命令并输出电流命令；

脉冲调制模块，配置为基于所述电流命令生成调制信号，所述调制信号控制对电动马达的电压施加，所述调制信号具有一系列连续脉冲，一个或多个连续脉冲对应于一个控制周期；

电流预测模块，配置为从所述电动马达接收采样电流值，所述采样电流值是在第一控制周期n期间的采样时间采集的，基于所述采样电流值和在所述第一控制周期n期间施加到所述马达的电压来预测与紧随其后的控制周期n+1有关的随后时间的电流值，并将所预测的电流值输出到所述脉冲调制模块，所述脉冲调制模块配置为基于所预测的电流值来控制所述调制信号；以及

转换器模块，配置为接收对于所述控制周期n+1的所述调制信号，并且基于所述调制信号针对所述控制周期n+1将电压信号输出到所述马达；

其中所述电流预测模块配置为基于由相对于所述马达的旋转静止的参考系观测到的所述马达的模型来预测所述电流值；

其中所述参考系是静止的α,β参考系，并且所述电流预测模块配置为基于以下等式预测所述电流值：

其中I_α[n]是所述采样电流值的α分量，I_β[n]是所述采样电流值的β分量，I_α[n+1]是所预测电流值的α分量，I_β[n+1]是所预测电流值的β分量，V_α[n]是在所述第一控制周期n期间施加到所述马达的命令电压的α分量，V_β[n]是所述命令电压的β分量，ω_e[n]是电动马达速度，ω_m[n]是机械马达速度，θ_e[n]是马达位置，L_d是所述马达的电感的直接分量，并且L_q是所述电感的正交分量，T_pred是预测持续时间，K_e是反电动势常数，R是电路电阻。

2.一种控制电动马达的方法，包括：

通过电流命令模块接收转矩命令并输出电流命令；

通过脉冲调制模块基于所述电流命令生成调制信号，所述调制信号控制对电动马达的电压施加，所述调制信号具有一系列连续脉冲，一个或多个连续脉冲对应于一个控制周期；

通过电流预测模块从所述电动马达接收采样电流值，所述采样电流值是在第一控制周期n期间的采样时间采集的；

基于所述采样电流值和在所述第一控制周期n期间施加到所述马达的电压来预测与紧随其后的控制周期n+1有关的随后时间的电流值；以及

基于所预测的电流值来控制所述调制信号，并基于所述调制信号针对所述控制周期n+1将电压信号输出到所述马达；

其中预测所述电流值是基于由相对于所述马达的旋转静止的参考系所观测到的所述马达的模型；

其中所述参考系是静止的α,β参考系，并且预测所述电流值是基于：

其中I_α[n]是所述采样电流值的α分量，I_β[n]是所述采样电流值的β分量，I_α[n+1]是所预测电流值的α分量，I_β[n+1]是所预测电流值的β分量，V_α[n]是在所述第一控制周期n期间施加到所述马达的命令电压的α分量，V_β[n]是所述命令电压的β分量，ω_e[n]是电动马达速度，ω_m[n]是机械马达速度，θ_e[n]是马达位置，L_d是所述马达的电感的直接分量，并且L_q是所述电感的正交分量，T_pred是预测持续时间，K_e是反电动势常数，R是电路电阻。