一种同步调制相位补偿方法、介质及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种同步调制相位补偿方法、介质及电子设备，该方法包括：基于电机转子位置、电机d轴电压和q轴电压，计算发波相电压的实际发波相位；基于载波比，获得电流周期第一个电流采样点的期望相位；获得实际发波相位与第一个电流采样点的期望相位的相位偏差；基于相位偏差和PI控制算法，获得调节开关频率；基于调节开关频率，获得最终开关频率。本发明专利技术通过第一个电流采样点的期望相位和实际相位的相位偏差，并通过PI控制算法，获得调节开关频率，进而获得最终开关频率(载波频率)，通过动态调节载波频率，降低输出谐波分量，达到电流环控制相位恒定计算进而调节电流采样点相位，保证电流采样相位固定，控制三相电流上下半轴是对称。是对称。是对称。

【技术实现步骤摘要】
一种同步调制相位补偿方法、介质及电子设备


[0001]本专利技术属于汽车控制
，更具体地，涉及一种同步调制相位补偿方法、介质及设备。

技术介绍

[0002]当前电机控制器算法中，通过分段变频实现同步调制，只是保证了一个电流周期内采样点数目是固定的，但是不能保证电流采样相位是固定，输出电压波形相位发生改变，难以保证三相输出的对称性，引起电机工作不平稳，以及电流输出谐波也增加，带来谐波损耗增加问题。在大功率的场合，如果开关频率太高，就会导致开关损耗升高，使用异步调制的话会导致大量的高幅值的低次谐波，因此，采用同步调制策略来消除低频的谐波。
[0003]同步调制控制主要是控制N，fc/f＝N，控制载波比N为常数，f为调制波频率，fc为载波频率。
[0004]目前常用的同步调制方法是采用分段式变频方式实现同步调制，把整个变频范围划分若干频段，每个频段内都维持恒定的载波比N，在电流信号频率f较低时，采用低的载波频率fc控制，保证fc/f＝N比值不变，即载波比N值固定，电流频率高时，采用高的载波fc控制；可以实现低转速时，开关频率(载波频率)降低到合适范围内，来降低开关损耗，提高控制输出电流能力。
[0005]现有的采用分段式变频方式控制方法，电流频率段分层若干频率段，且不同频率段取不同的N值，且N值尽量取3的整数倍。如下表所示：
[0006]载波频率选择依据：开关频率选择要考虑驱动模块的输出电流能力，如低频时要考虑IGBT驱动模块的输出能力和NVH的影响，权衡二者影响，选择合适最小开关频率。另外，高速区域，载波比N数不能低于6个。
[0007]电流频率载波比NPWM开关频率121Hz～165Hz242.9KHz～3.96KHz170Hz～210Hz213.57KHz～4.4KHz
………
1000Hz～1066Hz99KHz～9.6KHz
[0008]其次，在变频过程中涉及频率切换，防止载波频率在切换点附近来回跳动，出现振荡，算法要增加滞环控制方式。
[0009]现有的采用分段式变频方式控制方法只是实现了某个频率段内电流周期内载波比N是不变，但是没有保证电流采样相位固定，当电机转速发生升速/降速过程中，理想同步调试控制效果是如图1所示，周期第一个采样点在30度位置(依次30
°
、60
°……
360
°
)，而实际电流采样第一个点移到到A点或者B点，导致电流控制相位发生变会，不同电流频率周期，控制电流相位也不是固定点，这样导致控制器出电流波形上下半轴不对称，输出谐波分量增加，带来谐波损坏增加，效率降低。
[0010]因此，特别需要一种使得电流波形上下半轴对称、保证电流采样相位固定、降低输
出谐波分量的同步调制方法。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提出一种使得电流波形上下半轴对称、保证电流采样相位固定、降低输出谐波分量的同步调制相位补偿方法、介质及电子设备。
[0012]第一方面，本专利技术提供了一种同步调制相位补偿方法，包括：基于电机转子位置、电机d轴电压和q轴电压，计算发波相电压的实际发波相位；基于载波比，获得电流周期第一个电流采样点的期望相位；获得所述实际发波相位与第一个电流采样点的期望相位的相位偏差；基于所述相位偏差和PI控制算法，获得调节开关频率；基于所述调节开关频率，获得最终开关频率。
[0013]优选地，所述基于电机转子位置、电机d轴电压和q轴电压，计算发波相电压的实际发波相位包括：获取电机转子位置；基于所述电机d轴电压和q轴电压，计算所述发波相电压在dq轴的相位角；基于所述转子位置和所述发波相电压在dq轴的相位角，计算所述发波电压的实际发波相位。
[0014]优选地，采用下述公式计算所述发波相电压在dq轴的相位角：
[0015]β＝tan(Uq/Ud)
[0016]其中，β为发波相电压在dq轴的相位角，Ud为电机的d轴电压，Uq为电机的q轴电压。
[0017]优选地，采用下述公式计算所述发波相电压的实际发波相位：
[0018]α＝θ+β
[0019]其中，α为发波相电压的实际发波相位，θ为电机转子位置，β为发波相电压在dq轴的相位角。
[0020]优选地，所述基于载波比，获得电流周期第一个电流采样点的期望相位包括：当所述载波比等于12、18或24时，将预设相位值作为所述第一个电流采样点的期望相位；当所述载波比不等于12、18或24时，所述第一个电流采样点的期望相位为360/N*K，N为载波比，K为常数。
[0021]优选地，采用下述公式获得调节开关频率：
[0022]Δfc＝Kp*Err
[0023]其中，Δfc为调节开关频率，Kp为比例系数，Err为实际发波相位与第一个电流采样点的期望相位的相位偏差。
[0024]优选地，采用下述公式获得最终开关频率fc：
[0025]fc＝Δfc+fc1
[0026]其中，fc为最终开关频率，Δfc为调节开关频率，fc1为分段变频控制方法输出的开关频率。
[0027]优选地，采用电机控制系统旋变位置传感器器测量所述电机转子位置。
[0028]第二方面，本专利技术还提供一种电子设备，存储器，存储有可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现上述同步调制相位补偿方法。
[0029]第三方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述同步调制相位补偿方法。
[0030]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的同步调制相位补偿方法通过第一个电流采样点
的期望相位和实际相位的相位偏差，并通过PI控制算法，获得调节开关频率，进而获得最终开关频率(载波频率)，通过动态调节载波频率，降低输出谐波分量，达到电流环控制相位恒定计算进而调节电流采样点相位，保证电流采样相位固定，进而保证发波相位也是固定，控制三相电流上下半轴是对称。
[0031]本专利技术的方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本专利技术的特定原理。
附图说明
[0032]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的附图标记通常代表相同部件。
[0033]图1示出了单个周期内电流采样点相位。
[0034]图2示出了根据本专利技术的一个实施例的同步调制相位补偿方法的流程图。
[0035]图3示出了根据本专利技术的一个实施例的同步调制相位补偿方法的三相电流上下半轴是对称。
[0036]图4示出了根据本专利技术的一个实施例的同步调制相位补偿方法的详细流程图。
[0037]图5示出了根据本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步调制相位补偿方法，其特征在于，包括：基于电机转子位置、电机d轴电压和q轴电压，计算发波相电压的实际发波相位；基于载波比，获得电流周期第一个电流采样点的期望相位；获得所述实际发波相位与第一个电流采样点的期望相位的相位偏差；基于所述相位偏差和PI控制算法，获得调节开关频率；基于所述调节开关频率，获得最终开关频率。2.根据权利要求1所述的同步调制相位补偿方法，其特征在于，所述基于电机转子位置、电机d轴电压和q轴电压，计算发波相电压的实际发波相位包括：获取电机转子位置；基于所述电机d轴电压和q轴电压，计算所述发波相电压在dq轴的相位角；基于所述转子位置和所述发波相电压在dq轴的相位角，计算所述发波电压的实际发波相位。3.根据权利要求2所述的同步调制相位补偿方法，其特征在于，采用下述公式计算所述发波相电压在dq轴的相位角：β＝tan(Uq/Ud)其中，β为发波相电压在dq轴的相位角，Ud为电机的d轴电压，Uq为电机的q轴电压。4.根据权利要求3所述的同步调制相位补偿方法，其特征在于，采用下述公式计算所述发波相电压的实际发波相位：α＝θ+β其中，α为发波相电压的实际发波相位，θ为电机转子位置，β为发波相电压在dq轴的相位角。5.根据权利要求4所述的同步调制相位补偿方法，其特征在于，所述基于载波比，获得电流周期第一个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊丽满，杨良会，原诚寅，邹广才，
申请(专利权)人：北京新能源汽车技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：