用于在马达驱动系统中实施颤振以控制电机器的操作的方法、系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于在马达驱动系统中实施颤振以控制电机器的操作的方法、系统和装置。本发明专利技术的实施例涉及用于在马达驱动系统中实施颤振以控制多相电机器的操作的方法、系统和装置。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于在马达驱动系统中实施颤振以控制电机器的操作的方法、系统和装置。本专利技术的实施例涉及用于在马达驱动系统中实施颤振以控制多相电机器的操作的方法、系统和装置。【专利说明】用于在马达驱动系统中实施颤振以控制电机器的操作的方法、系统和装置
本
总体涉及用于控制多相系统的操作的技术，并且更具体地涉及用于在马达驱动系统实施颤振以控制多相电机器的操作的方法、系统和装置。
技术介绍
电机器被用于各种各样的应用中。例如，混合动力/电动车辆(HEV)通常包括电动牵引驱动系统，其包括交流(AC)电动马达，该马达由功率变流器驱动，该变流器带有直流(DC)功率源，例如蓄电池。AC电动马达的马达绕组可被联接到功率逆变器模块(PIM)的逆变器子模块。每个逆变器子模块包括一对开关，其以互补方式切换以执行快速切换功能从而将DC功率变换到AC功率。这个AC功率驱动AC电动马达，其进而驱动HEV的传动系的轴。一些传统的HEV实施两个三相脉宽调制(PWM)逆变器模块和两个三相AC机器(例如，AC马达)，每一个马达都由与其联接的对应的一个三相PWM逆变器模块驱动。在一些系统中，电压命令信号被应用到脉宽调制(PWM)模块。PWM模块应用PWM波形到相电压命令信号以控制相电压命令信号的脉宽调制并产生切换信号，该切换信号被提供给PWM逆变器模块。许多现代高性能AC马达驱动装置使用场定向控制(FOC)或“向量”控制的原理来控制AC电动马达的操作。具体来说，向量控制经常被用在变频驱动装置中以通过控制馈送给AC电动马达的电流来控制应用到AC电动马达的轴的扭矩(并因此控制其速度)。简言之，定子相电流被测量并被变换成对应的复杂空间向量。这个电流向量此后被变形到坐标系，该坐标系随着AC电动马达的转子旋转。近来，研究者已经在包括电动车辆的各种应用中使用多相机器。如本文中所用，术语“多相”指的是两个或更多的相，并且可被用来指示具有两个或更多的相的电机器。多相电机器通常包括多相PWM逆变器模块,该模块驱动一个或多个多相AC机器。这种多相电机器的一个不例是三相AC机器。在三相系统中，三相PWM逆变器模块驱动一个或多个三相AC机器。在这种多相系统中，电压命令信号被应用到脉宽调制(PWM)模块。为了控制电压命令信号的脉宽调制，PWM模块产生PWM波形，该波形在时间平均意义上等于进来的电压命令信号。PWM波形具有带有可变PWM周期的可控占空比，并且被用来产生切换信号，该切换信号被提供给PWM逆变器模块。PWM逆变器模块使用脉宽调制(PWM)来以高效率产生可变电压/频率输出。PWM电压波形由马达阻抗有效地滤波以产生去往马达的正弦基频电流。不过，PWM固有地会导致在去往马达的AC输出相电流上以及在高压DC环节输入上的波纹电流的产生。这些谐波电流可进而产生噪声、电磁干扰(EMI)、总线共振或甚至是扭矩波动问题。谐波电流通常位于第一或第二切换频率载波群和其边带。谐波谱可在不同的谐波频率处具有带有大幅值的尖锐的且明显的尖峰。这些大幅值尖峰经常是关于噪声、EM1、总线共振和扭矩波动的最坏情况的罪魁。一种减少电流谱中的明显的谐波的幅值的传统方法是以固定速率快速地改变逆变器的切换频率。这被称为“颤振”。颤振已经被应用到AC逆变器以及其中由于一些周期循环(例如系统时钟或PWM)而期望展开发射谱的许多其它类型的电力系统。尽管有这些进步，但还是在尝试在实际系统中实施颤振技术时出现了许多问题。期望提供用于在马达驱动系统实施用于控制多相电机器的操作的颤振的改进方法、系统和装置。还期望提供用于计算用于控制电机器的操作的PWM电压提前的改进方法、系统和装置。本专利技术的其它令人满意的特征和特点将从下面的具体描述和所附的权利要求并结合附图以及前面的
和
技术介绍
而变得易于理解。
技术实现思路
本公开的实施例涉及用于控制马达驱动系统中的电机器的操作的方法、系统和装置，该马达驱动系统包括驱动电机器的逆变器模块。根据所公开实施例中的一些，提供了一种系统，其包括慢速任务处理器模块、中等速度任务处理器模块和快速任务处理器模块。慢速任务处理器模块被构造成在慢速任务处理循环期间迭代地执行慢速任务处理，该循环在第一任务处理周期(Ttask2)期间以相对慢速执行。慢速任务处理器模块包括第一计算模块，该计算模块一旦在每个第一任务处理周期(Ttask2)期间就计算平均切换频率(Ssw—avg)和颤振跨度频率(/；_)，该颤振跨度频率对应于在颤振切换频率(/i)时允许的频率变化量。中等速度任务处理器模块被构造成在中等速度任务处理循环期间迭代地执行中等速度任务处理，该循环在第二任务处理周期(Ttaski)期间以中等速度执行。中等速度任务处理器模块包括第二计算模块和参数再初始化模块。快速任务处理器模块被构造成在快速任务处理循环期间迭代地执行快速任务处理，该循环在第三任务处理周期(Ttaskci)期间以相对快速执行。相对慢速小于中等速度，而中等速度小于相对快速。快速任务处理不能被中等速度任务处理和慢速任务处理中断。中等速度任务处理不能被慢速任务处理中断而能被快速任务处理中断。慢速任务处理能被中等速度任务处理和快速任务处理中断。第二计算模块被构造成在执行中等速度任务处理循环期间以中等速度(Ttaski)计算:伪随机数(Krand),和基于平均切换频率Uswarg)的新瞬时切换频率(fSWner)，颤振跨度频率和缩放版本的伪随机数(Krand)。参数再初始化模块定期地且连续地基于新瞬时切换频率(Ssttne)再初始化依赖时间的参数值，这些参数值将被快速任务处理器所用。在一些实施例中，中等速度任务处理器模块还包括标记变量控制模块，其被构造成在第二计算模块计算了新瞬时切换频率之后将标记变量设置为真。在设置标记变量为真之前再初始化依赖时间的参数值。在一些实施例中，系统还包括第一双缓冲器，其被构造成保持第一组参数值。第一双缓冲器包括第一页和第二页。第一页包括多个第一元素而第二页包括多个第二元素。第一元素中的每一个被构造成保持第一多个参数值中的其中一个，其中第一多个参数值中的每一个对应特定的依赖时间的参数的第一值，而第二元素中的每一个被构造成保持第二多个参数值中的其中一个，其中第二多个参数值中的每一个对应特定的依赖时间的参数中的其中一个的第二值。依赖时间的参数由马达控制模块所使用，并且是切换频率(/l)的函数且因此对切换频率(/l)中误差敏感。在一些实施例中，快速任务处理循环包括前快速任务处理器模块和后快速任务处理器模块。前快速任务处理器模块被构造成在快速任务处理循环的前快速任务处理循环期间执行前快速任务处理，而后快速任务处理器模块被构造成在快速任务处理循环的后快速任务处理循环期间执行后快速任务处理。第二计算模块被构造成在执行前快速任务处理循环之前计算伪随机数(Krand)和新瞬时切换频率CfSine￥)。快速任务处理器模块在快速任务处理期间每第二任务处理周期(Ttaski)转换第一指数的值一次，使得第一指示器交替地指向第一页或第二页。第一页的第一元素和第二页的第二元素被构造成，取决于在特定时间的第一指数的值，交替地保持下列中的任一个:正被参数再初始化模块更新/再初始化的依赖时间的参数的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：在第一任务处理周期（TTASK2）期间迭代地执行慢速任务处理循环，该慢速任务处理循环以相对慢速执行，其中迭代地执行慢速任务处理循环的步骤包括：一旦在每个第一任务处理周期（TTASK2）期间，就计算平均切换频率（fSW_avg）和颤振跨度频率（fspan），其中颤振跨度频率（fspan）对应在颤振切换频率（fSW）以产生被应用到逆变器模块的切换信号时所允许的频率变化量；在第二任务处理周期（TTASK1）期间迭代地执行中等速度任务处理循环，该中等速度任务处理循环以中等速度执行，在第三任务处理周期（TTASK0）期间迭代地执行快速任务处理循环，该快速任务处理循环以相对快速执行；其中迭代地执行中等速度任务处理循环，包括：在执行前快速任务处理循环之前在执行中等速度任务处理循环期间以中等速度（TTASK1）计算：伪随机数（Krand），和基于平均切换频率（fSW_avg）的新瞬时切换频率（fSW_new），颤振跨度频率（fspan）和缩放版本的伪随机数（Krand）；以及基于新瞬时切换频率（fSW_new）定期地且连续地再初始化在快速任务处理期间使用的依赖时间的参数值，使得在快速任务处理期间使用的全部依赖时间的参数值都用代表新瞬时切换频率（fSW_new）的正确值更新。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：SE舒尔斯，MJ格里默，KS马贾罗夫，WR考索恩，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：