一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿系统、方法及应用与流程

本发明涉及汽车辅助，特别涉及一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿系统和方法。

背景技术：

1、在电机控制系统中，纹波电机正常运行时携带有电流纹波，通常汽车车门等开闭系统中使用电机纹波计数的方法判断开闭系统的行程位置。在电机停止运行期间，没有功率输出，但电机仍然会随着运动方向产生惯性延续运动，例如随着电机正向、反向的运动的扭矩不同，在不同电压下驱动电机转动速度不一致，电机停止产生的纹波惯性不一致，且无法被检测到，导致无法准确检测纹波数量。

技术实现思路

1、针对现有技术中电机电流纹波数量检测准确性较低的问题，本发明提出一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿系统和方法，通过ecu控制电机正向反向运转，通过电源电路采集电源电压，结合运放放大电路的基波进行惯性补偿，解决电机电流停止后纹波数量无法被检测的缺陷，从而提高纹波数量的检测准确性。

2、为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿系统，包括ecu、电机驱动单元、电流电压采集单元、运放放大电路；

4、所述ecu通过电机驱动单元控制电机进行正向反向运转；电流电压采集单元采集电机的电压电流，并经过运放放大电路放大后发送到ecu；ecu对纹波数量进行补偿，输出补偿后的纹波个数。

5、优选地，所述电机转动一圈会产生p个纹波，电机的运动圈数对应车窗的移动行程。

6、本发明还提供一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿方法，具体包括以下步骤：

7、s1：实时检测电机的运动状态，若电机处于运行状态则进入s2，若电机由运行状态转为停止状态则进入s3；

8、s2：根据实时采集的电源电压和电机电流值计算电机的平均工作电压和平均工作电流；

9、s3：根据平均工作电压和平均工作电流计算电机的采样电阻的实时阻值；

10、s4：根据采样电阻的实时阻值建立补偿关系，输出补偿后的纹波个数。

11、优选地，所述s2包括：

12、s2-1：计算电机的实时工作电压：

13、

14、公式(1)中，vbat表示电机的实时工作电压；v电源端口表示电源的端口电压值；η表示运放放大电路的分压系数；s表示供电电压的步长；

15、s2-2：根据运放放大电路反馈的实时工作电压计算实时工作电流：

16、

17、公式(2)中，imotor表示电机的实时工作电流；v电机端口表示ecu采集的电机端口电压值；s表示供电电压的步长；f表示运放放大电路的纹波放大倍数；v基表示提供的基础电压；r表示采样电阻的阻值；

18、s2-3：根据电机的实时工作电压计算平均工作电压：

19、

20、公式(3)中，表示电机的平均工作电压；n表示工作时间；表示第n时刻的实时工作电压。

21、s2-4：根据实时工作电流计算平均工作电流：

22、

23、公式(4)中，表示电机的平均工作电流；表示第n时刻的实时工作电流。

24、优选地，所述s3中，采样电阻的实时阻值：

25、

26、公式(5)中，rripple表示采样电阻的实时阻值；表示电机的平均工作电流；表示电机的平均工作电压。

27、优选地，所述s4中，补偿关系的表达式为：

28、rpulse＝rm-(rripple*k)  (6)

29、公式(6)中，rpulse表示经过补偿的纹波个数；rripple表示采样电阻的实时阻值；k表示比例惯性；rm表示预设的纹波补偿个数。

30、优选地，当{rpulse}＞0.5，则rpulse+1，用于补偿实际移动的车窗距离；当{rpulse}≤0.5，则rpulse保持不变，{rpulse}表示经过补偿的纹波个数的小数部分。

31、优选地，该系统应用于车辆的车窗移动行程控制。

32、综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

33、本发明根据电机停止的前一时刻的实时工作电流和实时工作电压得到经过补偿的纹波个数，从而解决无法检测当电机无电流情况下仍跟随惯性运动产生的实际纹波个数，提高纹波数量的检测准确性；同时根据补偿的纹波个数可得到补偿后的电机运转圈数，继而得到补偿后的车窗实际移动距离，提高车窗的移动精度。

技术特征：

1.一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿方法，其特征在于，所述s2包括：

3.如权利要求1所述的一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿方法，其特征在于，所述s3中，采样电阻的实时阻值：

4.如权利要求1所述的一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿方法，其特征在于，所述s4中，补偿关系的表达式为：

5.如权利要求4所述的一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿方法，其特征在于，当{rpulse}>0.5，则rpulse+1，用于补偿实际移动的车窗距离；当{rpulse}≤0.5，则rpulse保持不变，{rpulse}表示经过补偿的纹波个数的小数部分。

6.如权利要求1-5任一项所述方法的一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿系统，其特征在于，包括ecu、电机驱动单元、电流电压采集单元、运放放大电路；

7.如权利要求书6所述的一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿系统，其特征在于，所述电机转动一圈会产生p个纹波，电机的运动圈数对应车窗的移动行程。

8.如权利要求6-7任一项所述系统的应用，其特征在于，该系统应用于车辆的车窗移动行程控制。

技术总结
本发明公开一种用于电机惯性电流的纹波数量补偿系统和方法，包括S1：实时检测电机的运动状态；S2：根据实时采集的电源电压和电机电流值计算电机的平均工作电压和平均工作电流；S3：ECU根据运放放大电路反馈的电压计算电机的采样电阻的实时阻值，并进入S4；S4：根据采样电阻的实时阻值建立补偿关系，得到补偿后的纹波个数。本发明根据电机停止的前一时刻的实时工作电流和实时工作电压得到经过补偿的纹波个数，从而解决无法检测当电机无电流情况下仍跟随惯性运动产生的实际纹波个数，提高纹波数量的检测准确性；同时根据补偿的纹波个数可得到补偿后的电机运转圈数，继而得到补偿后的车窗实际移动距离，提高车窗的移动控制精度。

技术研发人员：张鹏,张科,肖桁玥,谭伟,江松,李仁洪
受保护的技术使用者：重庆利龙中宝智能技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19