本發(fā)明涉及電機(jī)控制，特別涉及一種電機(jī)控制方法、裝置、介質(zhì)及電機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前，隨著新能源汽車技術(shù)的飛速進(jìn)步，智能化已成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。在這樣的背景下，整車能量管理作為提升車輛性能、優(yōu)化能源利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重要性日益凸顯。特別是在熱管理領(lǐng)域，通過(guò)高效地將整車產(chǎn)生的熱量分配到適宜的位置，不僅能夠有效提高能量利用率，還能顯著增強(qiáng)車輛的續(xù)航里程，從而更好地適應(yīng)汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì)。

2、鑒于熱管理在整車能量管理中的重要地位，對(duì)無(wú)刷直流(bldc)水泵的精準(zhǔn)控制成為了實(shí)現(xiàn)高效熱管理的核心任務(wù)。bldc水泵作為熱管理系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，其運(yùn)行狀態(tài)的精確調(diào)控對(duì)于確保整車熱量的合理分配至關(guān)重要。因此，電子控制單元(ecu)對(duì)bldc水泵的控制策略及其實(shí)施方式，成為了整車熱管理技術(shù)研究的重點(diǎn)。

3、foc(field-oriented?control)算法以其低噪聲特性和高精度性能，在bldc(brushless?direct?current)電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域中脫穎而出，成為首選的控制策略。該算法通過(guò)精確控制電機(jī)磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了高效且穩(wěn)定的電機(jī)運(yùn)行。在foc算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，clack變換和park變換發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它們通過(guò)坐標(biāo)變換的方式，將復(fù)雜的磁場(chǎng)控制問(wèn)題簡(jiǎn)化為矢量控制問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)bldc電機(jī)的精確驅(qū)動(dòng)。然而，在實(shí)施clack變換和park變換的過(guò)程中，涉及到了大量正弦值和余弦值的計(jì)算。在傳統(tǒng)方法中，這些計(jì)算通常在c語(yǔ)言環(huán)境下進(jìn)行。然而，由于c語(yǔ)言在計(jì)算這些三角函數(shù)值時(shí)通常需要調(diào)用較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)庫(kù)函數(shù)，這導(dǎo)致了計(jì)算資源的占用較多，進(jìn)而影響了電機(jī)實(shí)時(shí)性控制的性能。亦或是采用查找表的方法，將計(jì)算好的值寫在flash中，這樣又占用了較多的存儲(chǔ)資源。

4、在電機(jī)控制系統(tǒng)中，軟件的負(fù)荷率對(duì)系統(tǒng)的可靠性具有至關(guān)重要的影響。當(dāng)某一計(jì)算模塊占用過(guò)多的系統(tǒng)資源時(shí)，可能導(dǎo)致控制過(guò)程出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，這對(duì)于電機(jī)控制的精確性和穩(wěn)定性是極為不利的。特別是在現(xiàn)代汽車控制單元(ecu)中，隨著集成功能的不斷增加，各負(fù)載之間的關(guān)聯(lián)也日益緊密。一旦某一部分功能出現(xiàn)故障或異常，其影響很可能迅速擴(kuò)散至其他模塊，進(jìn)而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開(kāi)了一種電機(jī)控制方法、裝置、介質(zhì)及電機(jī)控制器，它可以顯著減少電機(jī)控制過(guò)程中clark變換和park變換的計(jì)算量。

2、為達(dá)到上述目的，一方面，提供一種電機(jī)控制方法，其特征在于，采用foc算法調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，foc算法調(diào)節(jié)方法如下：

3、對(duì)電機(jī)三相電流采樣，對(duì)旋轉(zhuǎn)角度依次經(jīng)過(guò)clark變換和park變換，算得電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速；

4、計(jì)算電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的偏差；

5、以消除偏差為目的，通過(guò)pid算法調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓；

6、對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行clark變換和park變換時(shí)，正弦值和余弦值的計(jì)算通過(guò)cordic算法計(jì)算獲??；

7、進(jìn)一步地，以cordic算法計(jì)算正弦值和余弦值，具體方法如下：

8、將待求旋轉(zhuǎn)角度作為cordic算法的輸入?yún)?shù)；

9、設(shè)置cordic算法運(yùn)行參數(shù)；

10、根據(jù)運(yùn)行參數(shù)分步執(zhí)行旋轉(zhuǎn)控制，逼近待求旋轉(zhuǎn)角；

11、根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，算得實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度；

12、根據(jù)實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度，算得最終實(shí)際坐標(biāo)值分別對(duì)應(yīng)于余弦值和正弦值，作為待求旋轉(zhuǎn)角度的余弦值和正弦值。

13、進(jìn)一步地，cordic算法運(yùn)行參數(shù)包括：分步逼近迭代次數(shù)，以及待求旋轉(zhuǎn)角度與實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)角度的可接受誤差范圍。

14、進(jìn)一步地，分步逼近迭代次數(shù)通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整獲取。

15、進(jìn)一步地，分步逼近迭代次數(shù)大于等于13次，小于等于18次。

16、進(jìn)一步地，分步逼近迭代次數(shù)為16次。

17、為達(dá)到上述目的，另一方面，提供一種電機(jī)控制裝置，包括：foc算法控制模塊和cordic算法控制模塊；

18、所述foc算法控制模塊，對(duì)電機(jī)三相電流采樣，對(duì)旋轉(zhuǎn)角度依次經(jīng)過(guò)clark變換和park變換，算得電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速；計(jì)算電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的偏差；以消除偏差為目的，通過(guò)pid算法調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓；

19、所述cordic算法控制模塊，計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的余弦值和正弦值，發(fā)送至foc算法控制模塊以實(shí)現(xiàn)clark變換和park變換。

20、為達(dá)到上述目的，另一方面，提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有若干指令，處理器加熱指令以執(zhí)行上所述電機(jī)控制方法。

21、為達(dá)到上述目的，另一方面，提供一種電機(jī)控制器，包括上述電機(jī)控制裝置，和/或上述存儲(chǔ)介質(zhì)。

22、為達(dá)到上述目的，另一方面，提供一種無(wú)刷直流水泵，用于新能源整車熱量分配，采用上述電機(jī)控制器。

23、由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：

24、1、本發(fā)明調(diào)用cordic算法來(lái)輸出正弦值和余弦值，顯著降低了計(jì)算所占用的資源，從而提高了電機(jī)實(shí)時(shí)性控制的性能。不僅保留了foc算法原有的低噪聲和高精度優(yōu)勢(shì)，還進(jìn)一步提升了bldc電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體性能，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步提供了有力支持。

25、2、cordic算法通過(guò)迭代計(jì)算的方式，實(shí)現(xiàn)了正弦值和余弦值的精確計(jì)算，同時(shí)大幅降低了邏輯資源的占用。相較于傳統(tǒng)的計(jì)算方法，cordic算法無(wú)需復(fù)雜的數(shù)學(xué)庫(kù)函數(shù)調(diào)用，減少了計(jì)算過(guò)程中的資源消耗，也不需要預(yù)先構(gòu)建所有的值，減小存儲(chǔ)空間的占用，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；

26、3、在foc算法中，磁鏈的精確計(jì)算對(duì)于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精確控制至關(guān)重要。通過(guò)采用cordic算法，我們可以更快地獲得磁鏈的計(jì)算結(jié)果，從而保證了控制精度。

27、需要說(shuō)明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等類似的語(yǔ)匯，僅僅是為了描述技術(shù)方案中的各組成要素，并不構(gòu)成對(duì)技術(shù)方案的限定，也不能理解為對(duì)相應(yīng)要素重要性的指示或暗示；帶有“第一”、“第二”等類似語(yǔ)匯的要素，表示在對(duì)應(yīng)技術(shù)方案中，該要素至少包含一個(gè)。

技術(shù)特征：

1.一種電機(jī)控制方法，其特征在于，采用foc算法調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，foc算法調(diào)節(jié)方法如下：

2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制方法，其特征在于，以cordic算法計(jì)算正弦值和余弦值，具體方法如下：

3.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)控制方法，其特征在于，cordic算法運(yùn)行參數(shù)包括：分步逼近迭代次數(shù)，以及待求旋轉(zhuǎn)角度與實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)角度的可接受誤差范圍。

4.如權(quán)利要求3所述的電機(jī)控制方法，其特征在于，分步逼近迭代次數(shù)通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整獲取。

5.如權(quán)利要求4所述的電機(jī)控制方法，其特征在于，分步逼近迭代次數(shù)大于等于13次，小于等于18次。

6.如權(quán)利要求5所述的電機(jī)控制方法，其特征在于，分步逼近迭代次數(shù)為16次。

7.一種電機(jī)控制裝置，其特征在于，包括：foc算法控制模塊和cordic算法控制模塊；

8.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，存儲(chǔ)有若干指令，處理器加熱指令以執(zhí)行權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述電機(jī)控制方法。

9.一種電機(jī)控制器，其特征在于，包括權(quán)利要求7所述電機(jī)控制裝置，和/或權(quán)利要求8所述存儲(chǔ)介質(zhì)。

10.一種無(wú)刷直流水泵，用于新能源整車熱量分配，其特征在于，采用權(quán)利要求9所述電機(jī)控制器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)控制方法、裝置、介質(zhì)及電機(jī)控制器。包括以FOC算法調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓，精準(zhǔn)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；以Cordic算法為FOC算法提供計(jì)算所需正弦值和余弦值。本發(fā)明調(diào)用Cordic算法來(lái)輸出正弦值和余弦值，顯著降低了計(jì)算所占用的資源，從而提高了電機(jī)實(shí)時(shí)性控制的性能。不僅保留了FOC算法原有的低噪聲和高精度優(yōu)勢(shì)，還進(jìn)一步提升了BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體性能，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步提供了有力支持。Cordic算法通過(guò)迭代計(jì)算的方式，實(shí)現(xiàn)了正弦值和余弦值的精確計(jì)算，同時(shí)大幅降低了邏輯資源的占用。

技術(shù)研發(fā)人員：王興港,施晨程,胡影,陳青華,楊守建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聯(lián)合汽車電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30