本發(fā)明涉及電動(dòng)化車輛的電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)階段一般電機(jī)系統(tǒng)控制分為120度磁場(chǎng)正交控制法和180度弦波控制反失量控制技術(shù)。120度磁場(chǎng)正交控制法下,一般采用霍爾感測(cè)器作為位置/速度的感測(cè)裝置。但是,采用120度磁場(chǎng)正交控制法的直流無(wú)刷馬達(dá)控制或永磁同步馬達(dá)控制在驅(qū)動(dòng)控制的效能及高速轉(zhuǎn)速延伸的方面存在很大的不足。其相對(duì)于180度之弦波或矢量控制方法,平均效能約低于5%~10%,高速延伸應(yīng)用約少于10%~20%的應(yīng)用率。
若采用180度弦波控制或失量控制技術(shù),則必須安裝編碼器或解角器,以取得較精確的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度,但編碼器或解角器成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置及系統(tǒng),以降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)的成本、提高電機(jī)的起動(dòng)動(dòng)力輸出和中高速高驅(qū)動(dòng)的效率。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置,其中,所述裝置包括:霍爾傳感器、電流傳感器、雙模切換器、數(shù)字信號(hào)微處理器和雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制;
所述霍爾傳感器、所述數(shù)字信號(hào)微處理器、所述雙模切換器和所述雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制依次相連,所述電流傳感器與所述雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制相連接;
所述霍爾傳感器,用于采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的參數(shù)信息;
所述電流傳感器,用于采集所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)電流信息;
所述數(shù)字信號(hào)微處理器,用于對(duì)所述參數(shù)信息進(jìn)行估測(cè),得到參數(shù)估值信息;
所述雙模切換器,用于獲取預(yù)設(shè)速度指令,根據(jù)所述預(yù)設(shè)速度指令、所述參數(shù)估值信息和預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值,采用磁滯切換技術(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)控制模式進(jìn)行選擇;
所述雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制,用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)控制模式對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流信息或者所述參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,并輸出脈沖控制信號(hào)。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式,其中,所述預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值包括第一切換閾值和第二切換閾值,所述驅(qū)動(dòng)控制模式包括方波電流驅(qū)動(dòng)模式和弦波向量驅(qū)動(dòng)模式,所述雙模切換器包括第一pi調(diào)節(jié)器和切換開關(guān);
所述第一pi調(diào)節(jié)器分別與所述數(shù)字信號(hào)微處理器和所述切換開關(guān)相連接,所述切換開關(guān)與所述雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制相連接;
所述第一pi調(diào)節(jié)器,用于獲取所述預(yù)設(shè)速度指令,將所述預(yù)設(shè)速度指令與所述參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,生成速度環(huán)信號(hào),其中,所述速度環(huán)信號(hào)包括電流指令;
所述切換開關(guān),用于將所述速度環(huán)信號(hào)與所述預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值進(jìn)行比較,并在大于所述第一切換閾值的情況下,采用磁滯切換技術(shù)選擇所述弦波向量驅(qū)動(dòng)模式,以及在小于所述第二切換閾值的情況下,采用磁滯切換技術(shù)選擇所述方波電流驅(qū)動(dòng)模式。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式,其中,所述脈沖控制信號(hào)包括脈沖寬度調(diào)制pwm控制信號(hào),所述雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制包括直流無(wú)刷馬達(dá)控制;
所述直流無(wú)刷馬達(dá)控制分別與切換開關(guān)和所述電流傳感器相連,用于采用方波電流驅(qū)動(dòng)模式,對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流信息和電流指令進(jìn)行處理,生成所述pwm控制信號(hào)。
結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式,其中,所述直流無(wú)刷馬達(dá)控制包括模數(shù)a/d轉(zhuǎn)換器和第二pi調(diào)節(jié)器;
所述a/d轉(zhuǎn)換器,與所述電流傳感器相連,用于將所述驅(qū)動(dòng)電流信息進(jìn)行處理,生成數(shù)字電流信息;
所述第二pi調(diào)節(jié)器,與所述切換開關(guān)相連,用于獲取所述電流指令,對(duì)所述電流指令和所述數(shù)字電流信息進(jìn)行處理,生成所述pwm控制信號(hào)。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式,其中,所述脈沖控制信號(hào)還包括空間矢量脈沖寬度調(diào)制svpwm控制信號(hào),所述雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制還包括永磁同步馬達(dá)控制;
所述永磁同步馬達(dá)控制,分別與切換開關(guān)和所述數(shù)字信號(hào)微處理器相連,用于采用弦波向量驅(qū)動(dòng)模式,對(duì)所述速度指令和所述參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,生成所述svpwm控制信號(hào)。
結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式,其中,所述永磁同步馬達(dá)控制包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊和誤差修正模塊;
所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊,與所述切換開關(guān)和所述數(shù)字信號(hào)微處理器相連,用于對(duì)所述參數(shù)估值信息進(jìn)行克拉克變換和帕克變換,得到位置/角度變換信息;
所述誤差修正模塊,與所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊相連,用于對(duì)所述位置/角度變換信息進(jìn)行修正,生成所述svpwm控制信號(hào)。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式,其中,所述裝置還包括晶閘驅(qū)動(dòng)器和逆變器;
所述晶閘驅(qū)動(dòng)器分別與所述雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制相連,用于根據(jù)所述脈沖控制信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào);
所述逆變器,與所述晶閘驅(qū)動(dòng)器相連接,用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)功率信號(hào)。
結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式,其中,所述裝置還包括電機(jī);
所述電機(jī),分別與所述逆變器、所述電流傳感器和所述霍爾傳感器相連接,用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)功率信號(hào)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括電機(jī)控制器和如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置;
所述電機(jī)控制器通過(guò)can總線與所述車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置相連接,用于對(duì)所述車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置進(jìn)行中斷服務(wù)處理。
結(jié)合第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式,其中,所述中斷服務(wù)處理包括初始化、系統(tǒng)診斷和系統(tǒng)保護(hù)。
本發(fā)明實(shí)施例帶來(lái)了以下有益效果:
本發(fā)明提供的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置及系統(tǒng),包括依次相連的霍爾傳感器、數(shù)字信號(hào)微處理器、雙模切換器和雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制,以及與雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制相連的電流傳感器;通過(guò)霍爾傳感器采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的參數(shù)信息,電流傳感器采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)電流信息,數(shù)字信號(hào)微處理器對(duì)參數(shù)信息進(jìn)行估測(cè),得到參數(shù)估值信息,雙模切換器獲取預(yù)設(shè)速度指令,根據(jù)預(yù)設(shè)速度指令、參數(shù)估值信息和預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值,采用磁滯切換技術(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)控制模式進(jìn)行選擇,雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制根據(jù)驅(qū)動(dòng)控制模式對(duì)驅(qū)動(dòng)電流信息或者參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,并輸出脈沖控制信號(hào)。本發(fā)明可以降低成本、提高起動(dòng)動(dòng)力輸出和中高速高驅(qū)動(dòng)的效率。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述,并且,部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見,或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的磁滯切換執(zhí)行方法示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例六提供的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制方法流程圖。
圖標(biāo):
100-雙模切換器;110-第一pi調(diào)節(jié)器;120-切換開關(guān);200-數(shù)字信號(hào)微處理器;300-雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制;310-永磁同步馬達(dá)控制;311-坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊;312-誤差修正模塊;313-第三pi調(diào)節(jié)器;320-直流無(wú)刷馬達(dá)控制;321-第二pi調(diào)節(jié)器;322-a/d轉(zhuǎn)換器;400-電機(jī);500-電流傳感器;600-霍爾傳感器;700-晶閘驅(qū)動(dòng)器;800-逆變器。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
現(xiàn)階段一般電機(jī)系統(tǒng)控制分為120度磁場(chǎng)正交控制法和180度弦波控制反失量控制技術(shù)。采用120度磁場(chǎng)正交控制法的直流無(wú)刷馬達(dá)控制或永磁同步馬達(dá)控制在驅(qū)動(dòng)控制的效能及高速轉(zhuǎn)速延伸的方面存在很大的不
足。其相對(duì)于180度之弦波或矢量控制方法,平均效能約低于5%~10%,高速延伸應(yīng)用約少于10%~20%的應(yīng)用率。若采用180度弦波控制或失量控制技術(shù),則必須安裝編碼器或解角器,以取得較精確的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度,但編碼器或解角器成本較高。
基于此,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置及系統(tǒng),可以降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)的成本、提高電機(jī)的起動(dòng)動(dòng)力輸出和中高速高驅(qū)動(dòng)的效率。
為便于對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行理解,首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置進(jìn)行詳細(xì)介紹。
實(shí)施例一:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置示意圖。
參照?qǐng)D1,車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置包括:霍爾傳感器600、電流傳感器500、雙模切換器100、數(shù)字信號(hào)微處理器200和雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300。
霍爾傳感器600、數(shù)字信號(hào)微處理器200、雙模切換器100和雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300依次相連,電流傳感器500與雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300相連接。
霍爾傳感器600,用于采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的參數(shù)信息;電流傳感器500,用于采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)電流信息;數(shù)字信號(hào)微處理器200,用于對(duì)參數(shù)信息進(jìn)行估測(cè),得到參數(shù)估值信息;雙模切換器100,用于獲取預(yù)設(shè)速度指令,根據(jù)預(yù)設(shè)速度指令、參數(shù)估值信息和預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值,采用磁滯切換技術(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)控制模式進(jìn)行選擇;雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300,用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)控制模式對(duì)驅(qū)動(dòng)電流信息或者參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,并輸出脈沖控制信號(hào)。
具體地,參數(shù)信息是電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置/速度信息,相應(yīng)的參數(shù)估值信息是指位置/速度估值信息。結(jié)合圖2可見,雙模切換器100包括第一pi調(diào)節(jié)器110和切換開關(guān)120。雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300包括直流無(wú)刷馬達(dá)控制320和永磁同步馬達(dá)控制310,驅(qū)動(dòng)控制模式包括方波電流驅(qū)動(dòng)模式和弦波向量驅(qū)動(dòng)模式。第一pi調(diào)節(jié)器110、切換開關(guān)120、永磁同步馬達(dá)控制310、直流無(wú)刷馬達(dá)控制320和數(shù)字信號(hào)微處理器200共同屬于數(shù)字信號(hào)處理單元。
該車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置通過(guò)雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300——雙模驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字信號(hào)微處理器200——位置/速度估測(cè)技術(shù)以及切換開關(guān)120——磁滯切換技術(shù)這三方面的配合,完成高效能的電機(jī)400驅(qū)動(dòng)需求。
電動(dòng)化車輛的雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300采用低成本的霍爾傳感器600作為唯一馬達(dá)位置/速度感測(cè)裝置,進(jìn)行方波電流驅(qū)動(dòng)與弦波向量驅(qū)動(dòng)切換機(jī)制的雙模驅(qū)動(dòng)控制。如此既可大幅降低電機(jī)感測(cè)裝置的成本,又于起動(dòng)時(shí)利用方波電流驅(qū)動(dòng)易于啟動(dòng)控制,并使電機(jī)400在低速時(shí)獲得較大扭矩輸出,高速時(shí)再利用磁滯切換技術(shù)切入弦波向量驅(qū)動(dòng)控制。另外,采用位置/速度估測(cè)技術(shù)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)位置及速度進(jìn)行估測(cè),以使電機(jī)400獲得較佳的性能輸出;該車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置可降低電機(jī)400成本、減少電機(jī)400動(dòng)力輸出的扭矩漣波、提升電機(jī)400驅(qū)動(dòng)控制性能及進(jìn)行高速延伸應(yīng)用的發(fā)展,同時(shí)還可以當(dāng)電機(jī)400作為發(fā)電功能時(shí),進(jìn)行全轉(zhuǎn)速范圍的能量回生控制機(jī)制。
實(shí)施例二:
預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值包括第一切換閾值和第二切換閾值,驅(qū)動(dòng)控制模式包括方波電流驅(qū)動(dòng)模式和弦波向量驅(qū)動(dòng)模式,雙模切換器100包括第一pi調(diào)節(jié)器110和切換開關(guān)120。
第一pi調(diào)節(jié)器110分別與數(shù)字信號(hào)微處理器200和切換開關(guān)120相連接,切換開關(guān)120與雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300相連接。
第一pi調(diào)節(jié)器110,用于獲取預(yù)設(shè)速度指令,將預(yù)設(shè)速度指令與參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,生成速度環(huán)信號(hào),其中,速度環(huán)信號(hào)包括電流指令;切換開關(guān)120,用于將速度環(huán)信號(hào)與預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值進(jìn)行比較,并在大于第一切換閾值的情況下,采用磁滯切換技術(shù)選擇弦波向量驅(qū)動(dòng)模式,以及在小于第二切換閾值的情況下,采用磁滯切換技術(shù)選擇方波電流驅(qū)動(dòng)模式。
具體地,雙模驅(qū)動(dòng)控制技術(shù),是在根據(jù)系統(tǒng)需求所確定的切換點(diǎn)處,進(jìn)行方波電流驅(qū)動(dòng)控制(低轉(zhuǎn)速區(qū)域)與弦波向量驅(qū)動(dòng)控制(中高轉(zhuǎn)速區(qū)域)的驅(qū)動(dòng)控制模式切換。
磁滯切換技術(shù),是第一pi調(diào)節(jié)器110將預(yù)設(shè)速度指令和位置/速度估值信息構(gòu)成控制偏差,將偏差的比例和積分通過(guò)線性組合生成速度環(huán)信號(hào),切換開關(guān)120將速度環(huán)信號(hào)與預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行切換。在方波電流驅(qū)動(dòng)可控制模式向弦波向量驅(qū)動(dòng)控制模式切換的過(guò)程中,為避免造成在切換點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)問題,即于切換點(diǎn)下所造成驅(qū)動(dòng)控制模式跳動(dòng)所產(chǎn)生的振動(dòng)問題,這里將采用磁滯切換技術(shù),以解決振動(dòng)問題。
實(shí)施例三:
脈沖控制信號(hào)包括脈沖寬度調(diào)制pwm控制信號(hào),雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300包括直流無(wú)刷馬達(dá)控制320。直流無(wú)刷馬達(dá)控制320采用方波電流驅(qū)動(dòng)模式,對(duì)驅(qū)動(dòng)電流信息和電流指令進(jìn)行處理,生成pwm控制信號(hào)。
直流無(wú)刷馬達(dá)控制320包括模數(shù)a/d轉(zhuǎn)換器322和第二pi調(diào)節(jié)器321,a/d轉(zhuǎn)換器322與電流傳感器500相連用于將驅(qū)動(dòng)電流信息進(jìn)行處理,生成數(shù)字電流信息;第二pi調(diào)節(jié)器321,與切換開關(guān)120相連,用于獲取電流指令,對(duì)電流指令和數(shù)字電流信息進(jìn)行處理,生成pwm控制信號(hào)。
脈沖控制信號(hào)還包括空間矢量脈沖寬度調(diào)制svpwm控制信號(hào),雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300還包括永磁同步馬達(dá)控制310。永磁同步馬達(dá)控制310采用弦波向量驅(qū)動(dòng)模式,對(duì)速度指令和參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,生成svpwm控制信號(hào)。
永磁同步馬達(dá)控制310包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊311和誤差修正模塊312,以及還包括第三pi調(diào)節(jié)器313,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊311通過(guò)第三pi調(diào)節(jié)器313與切換開關(guān)120相連,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊311同時(shí)還分別與數(shù)字信號(hào)微處理器200和誤差修正模塊312相連,誤差修正模塊312與晶閘驅(qū)動(dòng)器700相連。
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊311,用于對(duì)參數(shù)估值信息進(jìn)行克拉克變換和帕克變換,得到位置/角度變換信息;誤差修正模塊312,用于對(duì)位置/角度變換信息進(jìn)行修正,生成svpwm控制信號(hào)。
這里,在運(yùn)行過(guò)程中,第一pi調(diào)節(jié)器110生成的速度環(huán)信號(hào)經(jīng)切換開關(guān)120傳輸給第三pi調(diào)節(jié)器313,同時(shí),坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊311得到位置/角度變換信息亦傳輸給第三pi調(diào)節(jié)器313;第三pi調(diào)節(jié)器313對(duì)速度環(huán)信號(hào)和位置/角度變換信進(jìn)行處理,生成更新的控制信號(hào),并與參數(shù)估值信息同時(shí)發(fā)送給坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊311,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊311與誤差修正模塊312及其他工作單元相互配合,對(duì)接收的多種信號(hào)進(jìn)行處理,輸出實(shí)時(shí)更新的svpwm控制信號(hào)。
具體地,雙模驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)是通過(guò)直流無(wú)刷馬達(dá)控制320和永磁同步馬達(dá)控制310實(shí)現(xiàn)的。雙模驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)是在根據(jù)系統(tǒng)需求所確定的切換點(diǎn)處,進(jìn)行方波電流驅(qū)動(dòng)控制(低轉(zhuǎn)速區(qū)域)與弦波向量驅(qū)動(dòng)控制(中高轉(zhuǎn)速區(qū)域)的驅(qū)動(dòng)控制模式切換。這里的切換點(diǎn)即為預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值,目前以電機(jī)400轉(zhuǎn)速信息做為參考依據(jù),而該轉(zhuǎn)速信息是根據(jù)電機(jī)400本身性能所規(guī)定的。在切換轉(zhuǎn)速區(qū)域后,電機(jī)400驅(qū)動(dòng)控制可獲最大效能目標(biāo)。參照?qǐng)D3,電機(jī)400由低速狀態(tài)升到高速狀態(tài),當(dāng)升到第一切換閾值時(shí),由方波電流驅(qū)動(dòng)控制模式切換為弦波向量驅(qū)動(dòng)控制模式;電機(jī)400由高速狀態(tài)降到低速狀態(tài),當(dāng)降到第二切換閾值時(shí),由弦波向量驅(qū)動(dòng)控制模式切換為方波電流驅(qū)動(dòng)控制模式。
實(shí)施例四:
車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置還包括晶閘驅(qū)動(dòng)器700、逆變器800和電機(jī)400;
晶閘驅(qū)動(dòng)器700與雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制300相連,具體為分別與誤差修正模塊312和第二pi調(diào)節(jié)器321相連,用于根據(jù)脈沖控制信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào);逆變器800與晶閘驅(qū)動(dòng)器700相連接,用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)功率信號(hào),可對(duì)電機(jī)400的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制;電機(jī)400分別與逆變器800、電流傳感器500和霍爾傳感器600相連接,用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)功率信號(hào)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
實(shí)施例五:
車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制器和如上的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置。
電機(jī)控制器通過(guò)can總線與車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置相連接,用于對(duì)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置進(jìn)行中斷服務(wù)處理。
具體地,中斷服務(wù)處理包括初始化、系統(tǒng)診斷和系統(tǒng)保護(hù)。系統(tǒng)初始設(shè)定執(zhí)行中包含系統(tǒng)硬件i/o規(guī)劃、系統(tǒng)頻率規(guī)劃及參數(shù)初始設(shè)定等。非中斷系統(tǒng)反復(fù)執(zhí)行包含系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)算、系統(tǒng)診斷保護(hù)處理及系統(tǒng)通訊傳輸處理等。
實(shí)施例六:
圖4為本發(fā)明實(shí)施例七提供的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制方法流程圖。
參照?qǐng)D4,車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制方法包括如下步驟:
步驟s10,采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的參數(shù)信息和驅(qū)動(dòng)電流信息;
步驟s20,對(duì)參數(shù)信息進(jìn)行估測(cè),得到參數(shù)估值信息;
步驟s30,獲取預(yù)設(shè)速度指令,將預(yù)設(shè)速度指令與參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,生成速度環(huán)信號(hào),其中,速度環(huán)信號(hào)包括電流指令;
步驟s40,將速度環(huán)信號(hào)與預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值進(jìn)行比較;如果大于第一切換閾值,則執(zhí)行步驟s61;如果小于第二切換閾值,則執(zhí)行步驟s62;
步驟s51,采用磁滯切換技術(shù)選擇弦波向量驅(qū)動(dòng)模式;
步驟s61,采用弦波向量驅(qū)動(dòng)模式,對(duì)速度指令和參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,生成svpwm控制信號(hào);
步驟s52,采用磁滯切換技術(shù)選擇方波電流驅(qū)動(dòng)模式;
步驟s62,采用磁滯切換技術(shù)選擇弦波向量驅(qū)動(dòng)模式。
步驟s70,根據(jù)脈沖控制信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),并根據(jù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)功率信號(hào);
步驟s80,根據(jù)驅(qū)動(dòng)功率信號(hào)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
具體的,該方法以車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置為硬件支撐。
本發(fā)明提供的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置及系統(tǒng),該裝置包括依次相連的霍爾傳感器、數(shù)字信號(hào)微處理器、雙模切換器和雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制,以及與雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制相連的電流傳感器;該系統(tǒng)還包括電機(jī)控制器。通過(guò)霍爾傳感器采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的參數(shù)信息,電流傳感器采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)電流信息,數(shù)字信號(hào)微處理器對(duì)參數(shù)信息進(jìn)行估測(cè),得到參數(shù)估值信息,雙模切換器獲取預(yù)設(shè)速度指令,根據(jù)預(yù)設(shè)速度指令、參數(shù)估值信息和預(yù)設(shè)雙模切換速度閾值,采用磁滯切換技術(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)控制模式進(jìn)行選擇,雙模動(dòng)力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制根據(jù)驅(qū)動(dòng)控制模式對(duì)驅(qū)動(dòng)電流信息或者參數(shù)估值信息進(jìn)行處理,并輸出脈沖控制信號(hào),電機(jī)控制器對(duì)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置進(jìn)行初始化、系統(tǒng)診斷和系統(tǒng)保護(hù)等處理。本發(fā)明可以降低成本、提高起動(dòng)動(dòng)力輸出和中高速高驅(qū)動(dòng)的效率。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制裝置及系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,包括存儲(chǔ)了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法,具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例,在此不再贅述。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡(jiǎn)潔,上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過(guò)程,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程,在此不再贅述。
另外,在本發(fā)明實(shí)施例的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom,read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述實(shí)施例,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改、變化或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。