[发明专利]一种抑制电机转矩纹波的方法及装置

说明书

本发明公开了一种抑制电机转矩纹波的方法及装置，通过以电机电角度作为自变量，在位置域构建增广系统，以及以电机电角速度作为中间参数构建有限元网格，对增广系统设计镇定器，将无限维矩阵不等式转换为有限维矩阵，然后根据周期性获取的电机位置采样信号得到第一目标控制参数矩阵和第二目标控制参数矩阵，进而根据更新后的控制参数矩阵和电机电流值计算输出量，按照输出量控制电机的运行，抑制电机的转矩纹波，即实现了将电机转矩纹波抑制问题与基于转角变化系统的跟踪控制问题相联系，以实现有效抑制电机转矩纹波，降低功率损耗、提升系统效率，从而改善驾乘舒适度。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种抑制电机转矩纹波的方法及装置。

背景技术

汽车电子控制器系统以电机作为执行器执行各项功能时，普遍存在电机转矩纹波现象。例如，由EPS(Electric Power Steering，电动助力转向控制器)系统实现汽车电动助力转向功能时，如驾驶员操纵方向盘，需要同时保证电机转速与方向盘转速的同步关系，以及电机转速与定子电压基波频率的同步关系，这就需要对电机定子电压进行调速，但是调速依赖于电力电子器件，而调速所依赖的电力电子器件是非理想特性的，这会造成电机定子电压发生畸变，从而产生转矩纹波，进而增加功率损耗、降低系统效率，甚至引起整车晃动，降低驾乘舒适度。

目前，现有的电机转矩纹波抑制方法主要是采用补偿逆变器死区电压的方案，但是其属于通用的电机转矩纹波抑制技术，对于EPS这种频率跟随方向盘转速变化而时刻变化的系统，其对转矩纹波的抑制效果不够明显。

因此，需要提供一种抑制电机转矩纹波的方法，对电机转矩纹波进行有效抑制，从而降低功率损耗、提升系统效率，以及改善驾乘舒适度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种抑制电机转矩纹波的方法及装置，以实现有效抑制电机转矩纹波，降低功率损耗、提升系统效率，以及改善驾乘舒适度。

为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种抑制电机转矩纹波的方法，所述方法包括：

以电机电角度作为自变量，在位置域构建增广系统，并确定所述增广系统的第一控制参数矩阵；

以N个电机电角速度作为中间参数，构造有限元网格，对所述增广系统设计镇定器，并确定所述镇定器的第二控制参数矩阵，其中，每个所述电机电角速度对应不同的第二控制参数矩阵，N为大于等于3的正整数；

周期性地采集电机位置采样信号和电机电流信号；

在第一次采集到所述电机位置采样信号和所述电机电流信号时，或者在电机电角度增量大于控制阈值时，根据所述电机位置采样信号确定电机电角度估计值和电机电角速度估计值，并根据所述电机电流信号确定电机电流值，所述电机电角度增量由当前采集到的所述电机位置采样信号和前一次抑制电机转矩纹波时的所述电机位置采样信号计算得到；

根据所述电机电角度估计值和第一控制参数矩阵计算与所述电机电角度估计值对应的第一目标控制参数矩阵；

将所述有限元网格中与所述电机电角速度估计值相邻的两个所述电机电角速度确定为目标电机电角速度，两个所述目标电机电角速度分别记为第一目标电机电角速度和第二目标电机电角速度；

根据与两个所述目标电机电角速度分别对应的两个第二控制参数矩阵计算与所述电机电角速度估计值对应的第二目标控制参数矩阵；

根据所述电机电流值、所述第一目标控制参数矩阵和所述第二目标控制参数矩阵计算输出量，所述输出量为电机调压调速装置的各开关器件的控制信号；

根据所述输出量控制电机的运行，抑制所述电机的转矩纹波。

优选地，以电机电角度作为自变量，在位置域构建增广系统，并确定所述增广系统的第一控制参数矩阵，包括：