永磁同步电机的控制系统和方法技术方案

本发明专利技术提出一种永磁同步电机的控制系统和方法，系统包括：永磁同步电机；驱动桥，以驱动永磁同步电机；第一电流传感器，用于检测永磁同步电机的第一相的相电流以生成第一电流检测信号；第二电流传感器，用于检测永磁同步电机的第二相的相电流以生成第二电流检测信号；控制单元，通过控制驱动桥以使第一电流传感器通过驱动桥和永磁同步电机与第二电流传感器形成第一回路，并分别对第一电流检测信号和第二电流检测信号进行处理以对应生成第一电流检测值和第二电流检测值，根据第一电流检测值和第二电流检测值对第二电流传感器的增益进行校准，以减小第二电流传感器的增益与第一电流传感器的增益之间的偏差，降低永磁同步电机扭矩波动中的二次谐波。

Control system and method of permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机的控制系统和方法
本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种永磁同步电机的控制系统和一种永磁同步电机的控制方法。
技术介绍
永磁同步电机因为其优异的性能，在汽车、工业自动化等领域的应用范围越来越广泛。永磁同步电机及其驱动系统存在输出扭矩波动的缺点，其中，扭矩波动指电机在转动的过程中，输出转矩周期性的产生转矩脉冲。扭矩波动在高精度的控制系统中会造成控制精度变差，在电机高速运转时，这种非预期的机械上的波动还会引起噪声。因此，如何降低转矩波动成为了目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制系统，能够减小传感器的增益的偏差，降低对于电流传感器精度的依赖，降低永磁同步电机扭矩波动中的二次谐波，提高永磁同步电机的输出转矩控制精度，降低永磁同步电机高速转动时因转矩二次谐波引起的噪音。本专利技术的第二个目的在于提出一种永磁同步电机的控制方法。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种永磁同步电机的控制系，包括：永磁同步电机；驱动桥，所述驱动桥与所述永磁同步电机相连以驱动所述永磁同步电机；第一电流传感器，所述第一电流传感器用于检测所述永磁同步电机的第一相的相电流以生成第一电流检测信号；第二电流传感器，所述第二电流传感器用于检测所述永磁同步电机的第二相的相电流以生成第二电流检测信号；控制单元，所述控制单元与所述驱动桥、所述第一电流传感器和所述第二电流传感器相连，所述控制单元通过控制所述驱动桥以使所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第二电流传感器形成第一回路，并分别对所述第一电流检测信号和所述第二电流检测信号进行处理以对应生成第一电流检测值和第二电流检测值，以及根据所述第一电流检测值和第二电流检测值对所述第二电流传感器的增益进行校准，以减小所述第二电流传感器的增益与所述第一电流传感器的增益之间的偏差。根据本专利技术实施例的永磁同步电机的控制系统，控制单元通过控制驱动桥以使第一电流传感器通过驱动桥和永磁同步电机与第二电流传感器形成第一回路，并分别对第一电流检测信号和第二电流检测信号进行处理以对应生成第一电流检测值和第二电流检测值，以及根据第一电流检测值和第二电流检测值对第二电流传感器的增益进行校准，以减小第二电流传感器的增益与第一电流传感器的增益之间的偏差。由此，该系统能够减小传感器增益的偏差，降低对于电流传感器精度的依赖，降低永磁同步电机扭矩波动中的二次谐波，提高永磁同步电机的输出转矩控制精度，降低永磁同步电机高速转动时因转矩二次谐波引起的噪音。另外，根据本专利技术上述实施例提出的永磁同步电机的控制系统还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，上述的永磁同步电机的控制系统，还包括：第三电流传感器，所述第三电流传感器用于检测所述永磁同步电机的第三相的相电流以生成第三电流检测信号；所述控制单元与所述第三电流传感器相连，所述控制单元通过控制所述驱动桥以使所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第三电流传感器形成第二回路，并分别对所述第一电流检测信号和所述第三电流检测信号进行处理以对应生成第一电流检测值和第三电流检测值，以及根据所述第一电流检测值和第三电流检测值对所述第三电流传感器的增益进行校准，以减小所述第三电流传感器的增益与所述第一电流传感器的增益之间的偏差。根据本专利技术的一个实施例，当所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第二电流传感器形成第一回路时，所述控制单元用于通过所述驱动桥控制所述第一回路中的电流方向，并在所述第一回路中的电流处于第一方向时，通过对所述第二电流传感器的增益进行校准以确定N个第一增益校准值，在所述第一回路中的电流处于第二方向时，通过对所述第二电流传感器的增益进行校准以确定M个第二增益校准值，以及根据所述N个第一增益校准值和所述N个第二增益校准值获取所述第二电流传感器的最终增益校准值，其中，N、M为正整数；当所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第三电流传感器形成第二回路时，所述控制单元用于通过所述驱动桥控制所述第二回路中的电流方向，并在所述第二回路中的电流处于第一方向时，通过对所述第三电流传感器的增益进行校准以确定P个第三增益校准值，在所述第二回路中的电流处于第二方向时，通过对所述第三电流传感器的增益进行校准以确定Q个第四增益校准值，以及根据所述P个第三增益校准值和所述Q个第四增益校准值获取所述第三电流传感器的最终增益校准值，其中，P、Q为正整数。根据本专利技术的一个实施例，所述控制单元进一步用于，在所述第一回路中的电流处于所述第一方向时，通过所述驱动桥控制所述第一回路中的电流依次达到N个第一预设电流值，并在所述第一回路中的电流依次达到每个所述第一预设电流值时，对所述第二电流传感器的增益进行校准以确定相应的第一增益校准值，以及，在所述第一回路中的电流处于所述第二方向时，通过所述驱动桥控制所述第一回路中的电流依次达到M个第二预设电流值，并在所述第一回路中的电流依次达到每个所述第二预设电流值时，对所述第二电流传感器的增益进行校准以确定相应的第二增益校准值；所述控制单元进一步用于，在所述第二回路中的电流处于所述第一方向时，通过所述驱动桥控制所述第二回路中的电流依次达到P个第三预设电流值，并在所述第二回路中的电流依次达到每个所述第三预设电流值时，对所述第三电流传感器的增益进行校准以确定相应的第三增益校准值，以及，在所述第二回路中的电流处于所述第二方向时，控制所述第二回路中的电流依次达到Q个第四预设电流值，并在所述第二回路中的电流依次达到每个所述第四预设电流值时，对所述第三电流传感器的增益进行校准以确定相应的第四增益校准值。根据本专利技术的一个实施例，所述控制单元进一步用于在获取所述第二电流传感器的最终增益校准值和所述第三电流传感器的最终增益校准值之后，根据所述第二电流传感器的最终增益校准值和所述第三电流传感器的最终增益校准值分别对所述第二电流检测信号和所述第三电流检测信号进行处理，并根据处理后的第一电流检测信号、第二电流检测信号和第三电流检测信号对所述永磁同步电机进行控制。为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种永磁同步电机的控制方法，通过驱动桥驱动所述永磁同步电机，通过第一电流传感器检测所述永磁同步电机的第一相的相电流以生成第一电流检测信号，通过第二电流传感器检测所述永磁同步电机的第二相的相电流以生成第二电流检测信号，所述方法包括以下步骤：通过控制所述驱动桥以使所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第二电流传感器形成第一回路；分别对所述第一电流检测信号和所述第二电流检测信号进行处理以对应生成第一电流检测值和第二电流检测值；根据所述第一电流检测值和第二电流检测值对所述第二电流传感器的增益进行校准，以减小所述第二电流传感器的增益与所述第一电流传感器的增益之间的偏差。本专利技术实施例的永磁同步电机的控制方法，通过控制驱动桥以使第一电流传感器通过驱动桥和永磁同步电机与第二电流传感器形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机的控制系统，其特征在于，包括：/n永磁同步电机；/n驱动桥，所述驱动桥与所述永磁同步电机相连以驱动所述永磁同步电机；/n第一电流传感器，所述第一电流传感器用于检测所述永磁同步电机的第一相的相电流以生成第一电流检测信号；/n第二电流传感器，所述第二电流传感器用于检测所述永磁同步电机的第二相的相电流以生成第二电流检测信号；/n控制单元，所述控制单元与所述驱动桥、所述第一电流传感器和所述第二电流传感器相连，所述控制单元通过控制所述驱动桥以使所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第二电流传感器形成第一回路，并分别对所述第一电流检测信号和所述第二电流检测信号进行处理以对应生成第一电流检测值和第二电流检测值，以及根据所述第一电流检测值和第二电流检测值对所述第二电流传感器的增益进行校准，以减小所述第二电流传感器的增益与所述第一电流传感器的增益之间的偏差。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的控制系统，其特征在于，包括：
永磁同步电机；
驱动桥，所述驱动桥与所述永磁同步电机相连以驱动所述永磁同步电机；
第一电流传感器，所述第一电流传感器用于检测所述永磁同步电机的第一相的相电流以生成第一电流检测信号；
第二电流传感器，所述第二电流传感器用于检测所述永磁同步电机的第二相的相电流以生成第二电流检测信号；
控制单元，所述控制单元与所述驱动桥、所述第一电流传感器和所述第二电流传感器相连，所述控制单元通过控制所述驱动桥以使所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第二电流传感器形成第一回路，并分别对所述第一电流检测信号和所述第二电流检测信号进行处理以对应生成第一电流检测值和第二电流检测值，以及根据所述第一电流检测值和第二电流检测值对所述第二电流传感器的增益进行校准，以减小所述第二电流传感器的增益与所述第一电流传感器的增益之间的偏差。


2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的控制系统，其特征在于，还包括：
第三电流传感器，所述第三电流传感器用于检测所述永磁同步电机的第三相的相电流以生成第三电流检测信号；
所述控制单元与所述第三电流传感器相连，所述控制单元通过控制所述驱动桥以使所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第三电流传感器形成第二回路，并分别对所述第一电流检测信号和所述第三电流检测信号进行处理以对应生成第一电流检测值和第三电流检测值，以及根据所述第一电流检测值和第三电流检测值对所述第三电流传感器的增益进行校准，以减小所述第三电流传感器的增益与所述第一电流传感器的增益之间的偏差。


3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的控制系统，其特征在于，
当所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第二电流传感器形成第一回路时，所述控制单元用于通过所述驱动桥控制所述第一回路中的电流方向，并在所述第一回路中的电流处于第一方向时，通过对所述第二电流传感器的增益进行校准以确定N个第一增益校准值，在所述第一回路中的电流处于第二方向时，通过对所述第二电流传感器的增益进行校准以确定M个第二增益校准值，以及根据所述N个第一增益校准值和所述M个第二增益校准值获取所述第二电流传感器的最终增益校准值，其中，N、M为正整数；
当所述第一电流传感器通过所述驱动桥和所述永磁同步电机与所述第三电流传感器形成第二回路时，所述控制单元用于通过所述驱动桥控制所述第二回路中的电流方向，并在所述第二回路中的电流处于第一方向时，通过对所述第三电流传感器的增益进行校准以确定P个第三增益校准值，在所述第二回路中的电流处于第二方向时，通过对所述第三电流传感器的增益进行校准以确定Q个第四增益校准值，以及根据所述P个第三增益校准值和所述Q个第四增益校准值获取所述第三电流传感器的最终增益校准值，其中，P、Q为正整数。


4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的控制系统，其特征在于，
所述控制单元进一步用于，在所述第一回路中的电流处于所述第一方向时，通过所述驱动桥控制所述第一回路中的电流依次达到N个第一预设电流值，并在所述第一回路中的电流依次达到每个所述第一预设电流值时，对所述第二电流传感器的增益进行校准以确定相应的第一增益校准值，以及，在所述第一回路中的电流处于所述第二方向时，通过所述驱动桥控制所述第一回路中的电流依次达到M个第二预设电流值，并在所述第一回路中的电流依次达到每个所述第二预设电流值时，对所述第二电流传感器的增益进行校准以确定相应的第二增益校准值；
所述控制单元进一步用于，在所述第二回路中的电流处于所述第一方向时，通过所述驱动桥控制所述第二回路中的电流依次达到P个第三预设电流值，并在所述第二回路中的电流依次达到每个所述第三预设电流值时，对所述第三电流传感器的增益进行校准以确定相应的第三增益校准值，以及，在所述第二回路中的电流处于所述第二方向时，控制所述第二回路中的电流依次达到Q个第四预设电流值，并在所述第二回路中的电流依次达到每个所述第四预设电流值时，对所述第三电流传感器的增益进行校准以确定相应的第四增益校准值。


5.根据权利要求4所述的永磁同步电机的控制系统，其特征在于，所述控制单元进一步用于在获取所述第二电流传感器的最终增益校准值和所述第三电流传感器的最终增益校准值之后，根据所述第二电流传感器的最终增益校准值和所述第三电流传感器的最终增益校准值分别对所述第二电流检测信号和所述第三电流检测信号进行处理，并根据处理后的第一电流检测信号、第二电流检测信号和第三电流检测信号对所述永磁同步电机进行控制。


6.一种永磁同步电机的控制方法，其特征在于，通过驱动桥驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：万新山，
申请(专利权)人：宝沃汽车中国有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11