作和控制回路的综述被呈现如下，然后伴随更深一步地讨论。应该领会各种变量、系数、中间值、输入和输出可以被调整以适应维度兼容性或规范化，基于实施方式以及各种实施例，模块可以被组合或分解，或模块可以包含附加的模块。
[0026]车辆控制单元318、转矩命令生成器316和磁通命令生成器314配合产生命令转矩Tc和命令转子磁通Frc。一般地，在电力或混合动力车辆中，命令转矩基于来自用户的输入，例如电力车辆的驾驶员或机电装置的操作员。更具体地，命令转矩将基于车辆中加速器踏板的位置和制动踏板的位置。在其它系统中这些量将基于其它输入。
[0027]命令转矩Tc和命令转子磁通Frc与回路变量一同被输入到转矩调节器108和磁通调节器110。转矩调节器108和磁通调节器110—起经由转子磁通调节器回路114和转矩调节器回路116导出定子磁通参考系中表示的命令定子电压矢量。转子磁通调节器回路114和转矩调节器回路116至少部分在定子磁通参考系中处理。
[0028]DQ/XY矢量旋转模块302、空间矢量调制模块304、和DC/AC (直流电到交流电)逆变器306处理命令定子电压矢量以为感应马达106产生AC(交流电)电力。DQ/XY矢量旋转模块302是图1的DQ/XY坐标变换模块112的一个实施例，该模块根据定子磁通角Af s应用矢量旋转，将命令定子电压矢量从定子磁通参考系102(如VdSC，VqSC)变换到相电压参考系104(如Vxsc，Vysc)。定子磁通角Afs是估计的而不是感测的，并且在磁通和转矩估计器310中生成。
[0029]空间矢量调制模块304根据变换到相电压参考系104中的命令定子电压矢量Vxsc，Vysc生成用于DC/AC逆变器306的脉宽调制(PWM)开关控制。DC/AC逆变器306根据从空间矢量调制模块304接收的脉宽调制开关控制生成用于感应马达106的三相AC电力。在进一步的实施例中，基于逆变器306和感应马达106的设计，DC/AC逆变器306生成用于感应马达106的其它数量相位的AC电力。
[0030]磁通和转矩估计器310产生估计转矩T、估计转子磁通角Afs、估计转子磁通量Fr、定子磁通参考系102中表示的估计定子电流矢量Idqs和定子磁通参考系102中表示的估计转子电流矢量Idqr。磁通和转矩估计器310根据在相电压参考系104中表示的定子电压矢量Vxys、至少两相的定子电流labs、和感应马达转子的旋转速度^■产生上述量。在所示实施例中，转子的旋转速度Wr由传感器比如与感应马达106有关的传感器提供。例如，传感器可以包括或者是轴编码器、转速计、速度计或其他感测设备或组件的部分。定子电流可以在所有二相感应马达106中被提供作为显不电流。但是，如已知的，提供两相电流值允许在二相感应马达中的第三相中扣除电流，由于这三个电流的矢量和为零(伴随马达没有净电荷的积累或损失)。在一个实施例中，定子电流Iabs由传感器提供，也就是测量值。
[0031]估计转子磁通量Fr从磁通和转矩估计器310耦合到磁通调节器110。估计转矩T从磁通和转矩估计器310耦合到转矩调节器108。估计定子磁通角Afs从磁通和转矩估计器310耦合到DQ/XY矢量旋转模块302。空间矢量调制模块304根据在定子磁通参考系102中表示的命令定子电压矢量Vdsc，Vqsc产生在相电压参考系104中被表示的定子电压矢量Vxys。至少两相的定子电流Iabs被DC/AC逆变器306提供并且作为输入被耦合到磁通和转矩估计器310。
[0032]在一个实施例中，将根据图4进一步讨论，磁通和转矩估计器310应用转子磁通电流模型和转子磁通电压模型生成估计转子磁通量Fr和估计转矩T。再参考图1，转子调节器回路114包括估计转子磁通量Fr作为磁通调节器110的输入，以及转矩调节器回路116包括估计转矩T作为转矩调节器108的输入。
[0033]继续图3，磁通和转矩限制器312与磁通和命令生成器314、转矩命令生成器316和车辆控制单元318—起工作。这些模块互相配合生成命令转矩Tc和命令转子磁通Frc，限制命令转矩Tc小于或等于可变最大命令转矩Tcmax，并且限制命令转子磁通大于或等于可变最小命令转子磁通Frcmin以及小于等于可变的最大命令转子磁通Frcmax。命令转矩Tc从转矩命令生成器316被耦合到转矩调节器108作为其输入。命令转子磁通Frc从磁通命令生成器314被耦合到转矩生成器108和磁通生成器110 二者作为它们的输入。磁通和转矩限制器312的实施例将根据图5进一步讨论。
[0034]图3的感应马达控制器的讨论始于车辆控制单元318，并绕着转子磁通调节器回路和转矩调节器回路顺时针(在图中)进行。概念上，在高电平处，感应马达106的转矩命令由用户通过车辆控制单元318给出。转矩命令根据感应马达106的状态(更具体地，根据感应马达106的估计转子磁通Fr和估计转矩T)被解释。根据命令转矩Tc，命令转子磁通Frc被导出，并且它们被用于定子磁通参考系102中的计算或处理。从定子磁通参考系102变换到相电压参考系104后，生成感应马达106的AC电力。变量通过转子磁通调节器回路和转矩调节器回路被反馈，并且被用于定子磁通参考系102中的计算或处理，以完成循环。变量模块在各种实施例中可以被制成如硬件、软件、固件、或其组合。例如，在一个实施例中，一个或更多个模块用数字信号处理器(DSP)中的软件被执行。实施例能够包括一个或更多个处理器，或者一个或更多个处理器和硬件的组合。
[0035]车辆控制单元318基于用户输入产生初始命令转矩TcO。在一个实施例中，命令转矩TcO从耦合到车辆的节气门和制动踏板的传感器被映射。在进一步的实施例中，命令转矩TcO从其它传感器或模块被计算、导出或映射。例如，增大的命令转矩TcO是用户要求增大车辆的速度或加速度的结果，以及减小命令转矩TcO是用户要求减小车辆的速度或加速度的结果。在一些实施例中，车辆控制单元将映射回滞应用到命令转矩TcO。
[0036]转矩命令生成器316根据可变的最大命令转矩Tcmax和初始命令转矩TcO生成命令转矩Tc。可变的最大命令转矩Tcmax作为转矩限制被应用到初始命令转矩TcO。该操作可以通过比较和映射执行，其发送初始命令转矩TcO作为命令转矩Tc，除非初始命令转矩TcO超过可变的最大命令转矩Tcmax，在该情况下可变的最大命令转矩Tcmax作为命令转矩Tc发送。在各种实施例中，转矩命令生成器316在与主回路采样率相同的采样率下，或以比主回路采样率慢的采样率下运行。
[0037]磁通命令生成器314根据可变的最小命令转子磁通Frcmin、可变的最大命令转矩Tcmax、命令转矩Tc和转子的旋转速度Wr生成命令转子磁通Frc。可变的最小命令转子磁通Frcmin和可变的最大命令转矩Tcmax被作为磁通限制应用到命令转子磁通Frc。在一个实施例中，磁通命令生成器314根据命令转矩Tc、使用转子的旋转速度Wr乘以转子磁通的乘积是反EMF(电动势)的关系生成初始命令转子磁通，其与转矩直接相关。感应马达通过操作一系列不同的转子磁通可能产生相同的给定转矩，其中，不同的转子磁通产生不同的马达操作性能，例如不同的操作效率或不同的转子电力损失。通过实时计算或查找表操作，初始命令转子磁通Frc可以从命令转矩Tc获得，其优化系统操作的某些方面(例如优化的马达效率)。随后执行初始命令转子磁通和磁通限制的比较。初始命令转子磁通作为命令转子磁通Frc被发送，除非初始命令转子磁通小于可变的最小命令转子磁通Frcmin，在该情况下，可变的最小命令转子磁通Frcmin作为命令转子磁通Frc被发送。如果初始命令转子磁通大于可变的最大命令转子磁通Frcmax，可变的最大命令转子磁通Frcmax作为命令转子磁通Frc被发送。在各种实施例中，磁通命令生成器314在与主回路采样率相同的采样率下，或比主回路采样率慢的采样率下运行。
[0038]转矩调节器108处理一部分转矩调节器回路，并产生命令定子电压矢量Vqsc在定子磁通参考系102中的横轴线上的投影。转矩调节器108在定子磁通参考系102中处理。具体地，转矩调节器108处理命令转矩Tc、估计转矩T、命令转子磁通Frc和感应马达106的转子的旋转速度Wr，以产生投影到定子磁通参考系102中的横轴线上的命令定子电压Vqsc。在一个实施例中，转矩调节器108包括PI(比例积分)控制器。转矩调节器108的实施例将参考图6进一步讨论。
[0039]转子磁通调节器110处理一部分转子磁通调节器回路，并产生命令定子电压矢量Vdsc到定子磁通参考系102中的纵轴线上的投影。转子磁通调节器110在定子磁通参考系102中处理。具体地，定子磁通调节器110处理命令转子磁通Frc和估计转子磁通量Fr，以产生投影到定子磁通参考系102中的纵轴线上的命令定子电压Vdsc。
[0040]DQ/XY矢量旋转模块302作为定子磁通参考系102到相电压参考系104的矢量旋转模块，其将估计定子磁通角Af s应用到定子磁通参考系102中表示的命令定子电压矢量Vdsc、Vqsc。该估计定子磁通角Afs的应用将投影到纵轴线和横轴线上的命令定子电压从定子磁通参考系102中的第一矢量VdSC、VqSC(也就是命令定子电压矢量)变换到相电压参考系104中的第二矢量VxSC、VySC(也就是命令定子电压矢量)。在一个实施例中，该坐标变换运用了反向克拉克变换。在各种实施例中，使用实时计算或查找表执行该坐标变换。
[0041]空间矢量调制模块304生成脉宽调制(PWM)开关控制。进一步，空间矢量调制模块304生成在相电压参考系中表示的定子电压矢量Vxys，如磁通和转矩估计器310使用的