【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及转向系统，具体的说是一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法。
技术介绍
1、近些年来，随着材料技术和电力电子技术的发展，永磁同步电机及其驱动系统在汽车系统中得到广泛的应用。舒适驾驶和高级自动辅助驾驶的发展，对汽车电助力转向系统(eps)提出了精确的扭矩控制精度需求。受限于逆变器直流侧电压和电机最大电流，基于弱磁控制的扭矩解析算法具有调速范围宽、效率高等优点，在汽车电助力转向系统(eps)中得到了广泛的应用。
2、目前，相较于在线计算方法，基于查表的弱磁控制方法具有程序简单、控制精度高、动态性能良好等突出优点，在工程实践中得到了广泛的应用。但是在实际测试中发现，当电机运行在弱磁区间的tn曲线附近时，电流指令map是弯曲程度大的曲面，传统的线性二维查表方法无法贴合曲面，计算得到的电流指令误差大，导致扭矩控制的精度变差。
3、为了克服上述问题，提出一种优化的插值方法以弥补传统查表方法在tn曲线附近生成电流指令的精度低的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术的不足，提供一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，可在电机运行在弱磁区的tn曲线附近时，提高生成电流指令的精度。
2、为实现上述目的，设计一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：具体流程如下：
3、s1，开始；
4、s2，获取电机的期望转矩和电机的实际转速；
5、s3，使用现有的二维表，在tn曲线
6、s4，判断电机是否运行在弱磁区间的tn曲线附近，是则进行步骤s5；否则使用现有的线性二维查表法进行查值，并计算得到电流指令值；
7、s5，判断电机运行是否在tn曲线的“下表面”，是则进行步骤s6；否则进行步骤s8；
8、s6，当电机运行在tn曲线的“下表面”时，构造电机转速和电流的线性一维表；
9、s7，使用现有的线性一维查表法进行插值，即可生成对应的电流指令；
10、s8，当电机运行在tn曲线的“上表面”时，构造5×5的线性二维表；
11、s9，使用现有的线性二维查表法进行查值，并计算得到电流指令值；
12、s10，根据上述步骤的线性一维查表法、线性二维查表法所获得的电流指令值，生成新的电流指令曲线；
13、s11，结束。
14、所述的步骤s3中，增加tn曲线的数据点时，在原有的tn曲线操作点an和an+1之间按速度等间距增加3个操作点d1、d2、d3，并且3个操作点d1、d2、d3的转速满足关系式其中，
15、分别表示点an、d1、d2、d3、an+1的转速，n＝1,2,3...。
16、所述的步骤s4的判断方法：tn曲线所形成的3d曲面由4顶点组成，4顶点的电流指令值为idref(i,j)、idref(i,j+1)、idref(i+1,j)、idref(i+1,j+1)，判断电流指令值是否满足关系式是则定义4顶点进入弱磁区域的tn曲线附近；否则定义4顶点没有进入弱磁区域的tn曲线附近。
17、所述的步骤s5的判断方法：在tn曲线将3d曲面分为ancnan+1和anbnan+1两个曲面，因为曲面ancnan+1在下方，所以定义为“下表面”；因为anbnan+1在上方，所以定义为“上表面”；这是两个不同的曲面，所以对于这两个曲面需要采用不同的电流指令生成方式。
18、所述的步骤s6的具体方法：在“下表面”ancnan+1上，期望转矩tref超过tn曲线的转矩限制，只能运行转速n时的最大转矩tmax，所以在“下表面”上，根据tn曲线操作点am、d1、d2、d3、an+1的转速向量为和电流指令向量idref(and1d2d3an+1)为[idref(an)，idref(d1)，idref(d2)，idref(d3)，idref(an+1)]，只需要根据转速n进行线性一维插值，即可生成对应的电流指令idref。
19、所述的步骤s8的具体方法：在“上表面”anbnan+1上，根据已知的操作点an、d1、d2、d3、an+1、bn的电流指令，构造转矩索引为转速索引为的5×5电流指令表，然后基于这个5×5的表，使用线性二维线性查表法计算得到电流指令值。
20、根据已知的3个操作点的电流指令值，构造第4个点的电流指令值的方法：在(t,n)坐标轴上，以由点e1、e2、d1、e4组成的的长方形e1e2d1e4为例，若已知e1、e2、d1这3个点的电流指令值，根据“三点确定一个平面”的原则，假设3d空间中第四个点e2也在该平面上，那么长方形e1e2d1e4的对角线上操作点的电流指令值之和相同，即满足如下关系式idref(e2)＝idref(e1)+idref(e4)-idref(d1)，其中，idref(e2)、idref(e1)、idref(e4)和idref(d1)分别表示操作点e2、e1、e4、d1的电流指令值。
21、本专利技术同现有技术相比，提供一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，在电机运行在弱磁区的tn曲线附近时，提高生成电流指令的精度。
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1.一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：具体流程如下：
2.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤S3中，增加TN曲线的数据点时，在原有的TN曲线操作点An和An+1之间按速度等间距增加3个操作点D1、D2、D3，并且3个操作点D1、D2、D3的转速满足关系式其中，分别表示点An、D1、D2、D3、An+1的转速，n＝1,2,3...。
3.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤S4的判断方法：TN曲线所形成的3D曲面由4顶点组成，4顶点的电流指令值为idref(i,j)、idref(i,j+1)、idref(i+1,j)、idref(i+1,j+1)，判断电流指令值是否满足关系式是则定义4顶点进入弱磁区域的TN曲线附近；否则定义4顶点没有进入弱磁区域的TN曲线附近。
4.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤S5的判断方法：在TN曲线将3D曲面分为AnCnA
5.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤S6的具体方法：在“下表面”AnCnAn+1上，期望转矩Tref超过TN曲线的转矩限制，只能运行转速n时的最大转矩Tmax，所以在“下表面”上，根据TN曲线操作点Am、D1、D2、D3、An+1的转速向量为和电流指令向量idref(AnD1D2D3An+1)为[idref(An),idref(D1),idref(D2),idref(D3),idref(An+1)]，只需要根据转速n进行线性一维插值，即可生成对应的电流指令idref。
6.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤S8的具体方法：在“上表面”AnBnAn+1上，根据已知的操作点An、D1、D2、D3、An+1、Bn的电流指令，构造转矩索引为转速索引为的5×5电流指令表，然后基于这个5×5的表，使用线性二维线性查表法计算得到电流指令值。
7.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：根据已知的3个操作点的电流指令值，构造第4个点的电流指令值的方法：在(T,n)坐标轴上，以由点E1、E2、D1、E4组成的的长方形E1E2D1E4为例，若已知E1、E2、D1这3个点的电流指令值，根据“三点确定一个平面”的原则，假设3D空间中第四个点E2也在该平面上，那么长方形E1E2D1E4的对角线上操作点的电流指令值之和相同，即满足如下关系式idref(E2)＝idref(E1)+idref(E4)-idref(D1)，其中，idref(E2)、idref(E1)、idref(E4)和idref(D1)分别表示操作点E2、E1、E4、D1的电流指令值。
...【技术特征摘要】
1.一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：具体流程如下：
2.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤s3中，增加tn曲线的数据点时，在原有的tn曲线操作点an和an+1之间按速度等间距增加3个操作点d1、d2、d3，并且3个操作点d1、d2、d3的转速满足关系式其中，分别表示点an、d1、d2、d3、an+1的转速，n＝1,2,3...。
3.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤s4的判断方法：tn曲线所形成的3d曲面由4顶点组成，4顶点的电流指令值为idref(i,j)、idref(i,j+1)、idref(i+1,j)、idref(i+1,j+1)，判断电流指令值是否满足关系式是则定义4顶点进入弱磁区域的tn曲线附近；否则定义4顶点没有进入弱磁区域的tn曲线附近。
4.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤s5的判断方法：在tn曲线将3d曲面分为ancnan+1和anbnan+1两个曲面，因为曲面ancnan+1在下方，所以定义为“下表面”；因为anbnan+1在上方，所以定义为“上表面”；这是两个不同的曲面，所以对于这两个曲面需要采用不同的电流指令生成方式。
5.根据权利要求1所述的一种用于电机弱磁控制的电流指令生成的优化插值方法，其特征在于：所述的步骤s6的具体方法：在“下表面”ancnan+1上，期望转矩tr...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴谢，彭康峻，翟羽，吴平仿，高翔，
申请(专利权)人：博世华域转向系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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