一种控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种控制方法，应用于控制器，所述控制器输出PWM信号至逆变器，所述逆变器根据所述PWM信号将输入的直流电压转换为交流电压并输出至电机；所述方法，包括：获取所述电机的实际速度；比较所述实际速度与期望的目标速度的大小关系；当所述实际速度小于所述目标速度时，调整所述PWM信号的输出时刻。本发明专利技术实施提供的控制方法，通过改变电机的供电电压与电机的反电动势之间的相位关系，降低电机达到目标速度所需的电压幅值，使得电机在供电电源的电压不足或负载过大的情况下也能够达到预期的速度。

【技术实现步骤摘要】
一种控制方法及装置
本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种控制方法及装置。
技术介绍
电动泵具有机械泵不可比拟的优点，比如速度可调节、可在系统中做闭环控制、各种必要的参数反馈等，在汽车行业逐渐被推广使用。目前一辆电力驱动的新能源汽车要用到5-6个电动泵，中高档燃油汽车也逐渐使用了电动泵，用量在2-3个，电动泵的市场潜力非常巨大，尤其在绿色节能环保领域，电动泵有着广泛的应用空间。目前常用的电动泵调速控制系统，包括：电机、逆变器、控制器和直流电源。其中，控制器发出适当的PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)信号控制逆变器中功率器件的开关，将直流电源转化为一个频率和幅值可变的交流电压来控制电机做圆周运动。在电机传递的动能作用下，工作介质持续不断的吸入、排出电动泵，形成较稳定的流量。电机的速度和交流电压的输出功率成正比。而交流电压的输出功率又与PWM信号的占空比以及交流电压的幅值成正比。由于逆变器所产生的交流电压的幅值不会大于直流电源的电压值，因此当直流电源的电压一定时，逆变器能够输出的电压受直流电源的电压的约束，相应的电机所能达到的最大速度也受到直流电源的电压的限制。而在汽车行驶过程中，车载电源(电池)所储的能量随着汽车的行驶耗电而逐渐减少，即直流电源的电压随能量的减少而下降，比如：使得原本12V的直流电压会降至10V，甚至更低，还可能会出现电压不稳定的情况。这就会导致电机所能达到的最大速度下降，即使将PWM信号的占空比调整为100％，电机可能也无法达到预期的目标速度。此外，因为冷冻液在低温情况下会变得粘稠，对于电机来说负载变大，导致提供给电机的功率不足，这也会使得电机所能达到的最大速度下降，出现在PWM信号的占空比为100％时电机也无法达到预期的目标速度的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种控制方法及装置，能够解决现有技术中在供电电源的电压不足或负载过大的情况下，电机无法到达预期速度的问题。本专利技术实施例提供的控制方法，应用于控制器，所述控制器输出PWM信号至逆变器，所述逆变器根据所述PWM信号将输入的直流电压转换为交流电压并输出至电机；所述控制方法，包括：获取所述电机的实际速度；比较所述实际速度与预先得到预先设计期望的目标速度的大小关系；当所述实际速度小于所述目标速度时，调整所述PWM信号的输出时刻。所述调整所述PWM信号的输出时刻，之后还包括：A：继续获取所述电机的实际速度，并比较所述实际速度与所述目标速度的大小关系；B：当所述实际速度仍小于所述目标速度时，继续调整所述PWM信号的输出时刻；C：重复执行步骤A到步骤B，直到所述实际速度大于或等于所述目标速度。所述调整所述PWM信号的输出时刻，具体包括：获取所述交流电压超前所述电机产生的反电动势的角度；将所述角度与预设的角度调整值相加，得到目标角度；根据所述目标角度和所述实际速度，获得超前时间；根据所述反电动势和所述超前时间，调整所述PWM信号的输出时刻。所述根据所述目标角度和所述实际速度，获得所述超前时间，具体包括：按照公式获得所述超前时间Δt；其中，k为调整系数，Φ*为所述目标角度，Ω为所述实际速度。本专利技术实施例提供的控制方法，还包括：当所述实际速度大于所述目标速度时，减小所述PWM信号的占空比。本专利技术实施例提供的控制装置，应用于控制器，所述控制器输出PWM信号至逆变器，所述逆变器根据所述PWM信号将直流电压转换为交流电压并输出至电机；所述控制装置，包括：获取模块、比较模块和调整模块；所述获取模块，用于获取所述电机的实际速度；所述比较模块，用于比较所述实际速度与预先得到预先设计期望的目标速度的大小关系；所述调整模块，用于当所述比较模块的比较结果为所述实际速度小于所述目标速度时，调整所述PWM信号的输出时刻。所述获取模块，还用于在所述调整模块调整所述PWM信号的输出时刻之后继续获取所述电机的实际速度；所述调整模块，还用于当所述比较模块的比较结果为所述实际速度仍小于所述目标速度时，继续调整所述PWM信号的输出时刻后返回所述获取模块，直到所述比较模块的比较结果为所述实际速度大于或等于所述目标速度。所述调整模块，具体包括：获取子模块、计算子模块和调整子模块；所述获取子模块，用于获取所述交流电压超前所述电机产生的反电动势的角度；所述计算子模块，用于将所述角度与预设的角度调整值相加，得到目标角度；还用于根据所述目标角度和所述实际速度，获得超前时间；所述调整子模块，用于根据所述反电动势和所述超前时间，调整所述PWM信号的输出时刻。所述计算子模块，具体用于按照公式获得所述超前时间Δt；其中，k为调整系数，Φ*为所述目标角度，Ω为所述实际速度。所述调整模块，还用于当所述比较模块的比较结果为所述实际速度大于所述目标速度时，减小所述PWM信号的占空比。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术实施例提供的控制方法，首先获取电机当前的实际速度，当实际速度小于期望的目标速度时，通过调整PWM信号的输出时刻，改变逆变器输出的交流电压与电机的反电动势之间的相位关系。这样，就可以降低电机达到目标速度所需的电压幅值，换言之，就是提高了电机在某一电压幅值下的速度。本专利技术实施提供的控制方法，通过改变电机的供电电压与电机的反电动势之间的相位关系，降低电机达到目标速度所需的电压幅值，使得电机在供电电源的电压不足或负载过大的情况下也能够达到预期的速度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术提供的控制方法所适用的调速控制系统的一种结构示意图；图2为本专利技术提供的控制方法实施例的流程示意图；图3为电机运行时的等效电路图；图4a为现有技术中稳态运行时电机电压和电流的相位及幅值的关系在复平面中的示意图；图4b为本专利技术实施例提供的控制方法中稳态运行时电机电压和电流的相位及幅值的关系在复平面中的示意图；图5为本专利技术提供实施例提供的控制方法中一种调整所述PWM信号的输出时刻方法的流程示意图；图6为本专利技术提供的控制装置实施例的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。首先需要说明的是，本专利技术实施例提供的控制方法及装置，均应用于图1所示的调速控制系统中的控制器30。该控制器30输出PWM信号至逆变器20，以使逆变器20根据该PWM信号将输入的直流电压转换为交流电压并输出至电机10来控制电机10动作。此外，控制器30还根据期望的目标速度，通过调整PWM信号的占空比来调整电机10的速度。可以理解的是，该调速控制系统不仅能够应用于对电动泵中电机的调速控制，还能应用于其他设备中电机的调速控制，这里不再一一列举。下面结合图1，对本专利技术实施例提供的控制方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于控制器，所述控制器输出PWM信号至逆变器，所述逆变器根据所述PWM信号将输入的直流电压转换为交流电压并输出至电机；所述控制方法，包括：获取所述电机的实际速度；比较所述实际速度与期望的目标速度的大小关系；当所述实际速度小于所述目标速度时，调整所述PWM信号的输出时刻。

【技术特征摘要】
1.一种控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于控制器，所述控制器输出PWM信号至逆变器，所述逆变器根据所述PWM信号将输入的直流电压转换为交流电压并输出至电机；所述控制方法，包括：获取所述电机的实际速度；比较所述实际速度与期望的目标速度的大小关系；当所述实际速度小于所述目标速度时，调整所述PWM信号的输出时刻。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述调整所述PWM信号的输出时刻，之后还包括：A：继续获取所述电机的实际速度，并比较所述实际速度与所述目标速度的大小关系；B：当所述实际速度仍小于所述目标速度时，继续调整所述PWM信号的输出时刻；C：重复执行步骤A到步骤B，直到所述实际速度大于或等于所述目标速度。3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述调整所述PWM信号的输出时刻，具体包括：获取所述交流电压超前所述电机产生的反电动势的角度；将所述角度与预设的角度调整值相加，得到目标角度；根据所述目标角度和所述实际速度，获得超前时间；根据所述反电动势和所述超前时间，调整所述PWM信号的输出时刻。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，根据所述目标角度和所述实际速度，获得所述超前时间，具体包括：按照公式获得所述超前时间Δt；其中，k为调整系数，Φ*为所述目标角度，Ω为所述实际速度。5.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，还包括：当所述实际速度大于所述目标速度时，减小所述PWM信号的占空比。6.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置应用于控制器，所述控制器输出PWM信号至逆变器，所述逆变器根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚雪霞，张洪涛，
申请(专利权)人：杭州三花研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33