用于自动调谐电机电流调节器的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 示例性实施例涉及用于自动调谐用在电机中的电流调节器的增益的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 必须针对每个电机对向电机提供电流的电流调节器进行调谐。电流调节器的调谐 涉及确定一组参数，诸如定子电阻、直轴（d轴）电感和交轴（q轴）电感。未知这些参数时， 调谐电流调节器的过程是困难的，并且倾向于导致不准确的测量结果。
[0003] 估算这些参数的现有的解决方案包括：提供单个测试点以用于估算定子电阻；和 在确定感应参数时施加固定脉冲作为电压波形。此外，现有解决方案不提供用于控制电机 的马达的调谐切换频率。
【发明内容】
[0004] 一些实施例涉及用于自动调谐电流调节器的增益参数的方法和设备。
[0005] 在一个示例性实施例中，马达控制单元包括处理器，所述处理器被配置为用于调 谐电流调节器，所述电流调节器通过下述步骤调节提供至电动马达的的电流：确定多个变 量，所述多个变量包括定子电阻值、第一电感值和第二电感值，定子电阻值是电动马达的定 子的电阻值，第一电感值是电动马达的直轴电感，并且第二电感值是电动马达的交轴电感。 处理器进一步配置为通过下述步骤调谐电流调节器：基于所确定的多个变量确定多个增 益，并且基于所确定的多个增益生成用于使电动马达运转的电流命令。
【附图说明】
[0006] 将根据与附图结合的下文的详细描述更清楚地理解示例性实施例。图1-4表示如 本文中所述的非限制性的、示例性实施例。
[0007] 图1是根据示例性实施例的电机的方块图。
[0008] 图2图示了图1的根据示例性实施例的电机的控制器的部件；
[0009] 图3是流程图，图示了根据示例性实施例的图1的电机的电流调节器的自动调谐 增益的方法；并且
[0010] 图4图示了根据示例性实施例的图1的电机的电动马达的切换频率的表格的示 例。
【具体实施方式】
[0011] 现在将参照图示一些示例性实施例的附图更充分地描述一些示例性实施例。
[0012] 因此，尽管能够对示例性实施例进行各种修改并且形成可替换形式，但是附图通 过示例的方法示出所述实施例并且本文将详细描述所述实施例。然而，应该理解，不旨在将 示例性实施例限制到公开的具体形式，而是相反，示例性实施例将覆盖落入权利要求的范 围内的所有的修改例、等同例和供选例。在对附图的所有描述中，相同的数字指示相同的元 件。
[0013] 将理解，虽然在本文中术语第一、第二等可以用于描述各种元件，但是这些术语不 应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为 第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件，这没有脱离示例性实施例的范围。 如本文所用，术语"和/或"包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。
[0014] 将理解，当元件被称为"连接"或"联接"到另一元件时，其可以直接连接或联接到 另一元件或可以存在中间元件。相反，当元件被称为"直接连接"或"直接联接"到另一元 件时，则不存在中间元件。应该以相同方式理解用于描述元件之间的关系的其它措辞。
[0015] 本文中使用的术语仅为了描述具体的实施例并且不旨在限制示例性实施例。如本 文所用，单数形式"a"、"an"和"the"旨在同样包括复数形式，除非上下文以其他方式明确 表示。将进一步理解，当在本文中使用术语"包括"、"包括"、"包含"和/或"包含"时，指出 存在规定的部件、整体、步骤、操作、元件和/或构件，但是不排除存在或增加一个或多个其 它的部件、整体、步骤、操作、元件、构件和/或其组群。
[0016] 还应该注意，说明的功能/作用可以以一些可替换的实现方式不按照图中图示的 次序出现。例如，实际上可以大致同时执行或有时可以以相反次序执行连续示出的两个图， 这取决于涉及的功能/作用。
[0017] 除非另有规定，否则本文中使用的所有术语具有的意义与示例性实施例属于的技 术领域中的人员通常理解的意义相同。将进一步理解，例如限定在通常使用的字典中的那 些术语应该理解成具有的意义与其在相关技术的内容中的意义一致，而不应理解成理想化 的意义或过度正式的意义，除非本文中明确地如此限定。
[0018] 示例性实施例的部分和对应的详细描述呈现在软件、或对计算机存储器中的数据 位的操作的算法和符号表示方面。这些描述和表示是本领域的技术人员向本领域的其他技 术人员有效表达其工作的实质的方式。算法，作为本文使用的术语，并且如其被通常使用的 那样，被认为是通向结果的一序列有条理的步骤。该步骤对物理量进行要求的物理操纵。 通常，虽然不一定，这些物理量采取能够被存储、传送、组合、比较、和以其他方式操纵的光 信号、电信号、或磁信号的形式。主要由于普遍使用的原因，有时方便地将这些信号称为位、 值、要素、符号、字符、术语、数字等。
[0019] 在以下描述中，将参照可以执行为实现具体任务或采用具体的抽象数据类型的、 包括例行程序、程序、目标、成分、数据结构等的程序模块或功能性过程并且可以使用现有 的硬件执行的操作的作用和符号表示来描述说明性实施例。该现有硬件可以包括一个或多 个中央处理器（CPUs)、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列（FPGAs)、计算 机等。
[0020] 然而，应该明白，所有的这些术语和类似的术语将与适当的物理量相关并且仅是 应用于这些物理量的方便的符号。除非以其他方式具体地规定，或如从讨论所显而易见的。 诸如"处理"或"计算"或"估算"或"确定"或"显示"等术语指操作指的是计算机系统或 类似的电子计算装置的动作和过程，该动作和过程对计算机系统的寄存器和存储器中的物 理、电子量的数据进行操作和转换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它的这 种信息的存储、传送或显示装置中的物理量，。
[0021] 还注意到执行示例性实施例的方面的软件通常被编码在一些形式的实体存储介 质上或通过一些类型的传送介质来执行。有形存储介质可以是磁的（例如，软盘或硬盘） 或光的（例如，光盘只读存储器），并且可以只读的或随机存取的。类似地，传送介质可以是 绞合线对、同轴电缆、光纤、或技术人员已知的一些其它适当的传送介质。示例性实施例不 受任何规定的实现方式的这些方面的限制。
[0022] -些实施例涉及用于自动调谐电流调节器的增益参数的方法和设备。
[0023] 在一个示例性实施例中，马达控制单元包括处理器，所述处理器被配置为用于调 谐电流调节器，所述电流调节器通过下述步骤调节提供至电动马达的的电流：确定多个变 量，所述多个变量包括定子电阻值、第一电感值和第二电感值，定子电阻值是电动马达的定 子的电阻值，第一电感值是电动马达的直轴电感，并且第二电感值是电动马达的交轴电感。 处理器进一步配置为通过下述步骤调谐电流调节器：基于所确定的多个变量确定多个增 益，并且基于所确定的多个增益生成用于使电动马达运转的电流命令。
[0024] 在还一示例性实施例中，处理器被配置为通过以下步骤确定定子电阻值：确定定 子在电动马达的速度为零并且流过电动马达的电流为正时的第一电阻值，确定定子在电动 马达的速度为零并且流过电动马达的电流为负时的第二电阻值，和将第一电阻值和第二电 阻值平均以获得定子电阻值。
[0025] 在还一示例性实施例中，处理器被配置为通过以下步骤确定第一电感值：确定流 过电动马达的直轴电流的量相对于基准点在下限和上限之间变化的时间，和基于所确定的 时间、与设定基准点对应的电压值、以及直轴电流的量的变化确定第一电感值。
[0026] 在还一示例性实施例中，处理器被配置为基于所确定的时间、与设定基准点对应 的电压值、直轴电流的量的变化和所确定的定子电阻确定第一电感值。
[0027] 在还一示例性实施例中，处理器被配置为通过以下步骤确定第二电感值：确定流 过电动马达的交轴电流的量相对于基准点在下限和上限之间变化的时间，和基于所确定的 时间、与设定基准点对应的电压值、以及交轴电流的量值的变化确定第二电感值。
[0028] 在还一示例性实施例中，处理器被配置为基于所确定的时间、与设定基准点对应 的电压值、交轴电流的量的变化和所确定的定子电阻确定第二电感值。
[0029] 在还一示例性实施例中，处理器被配置为通过以下步骤确定多个增益：确定与电 动马达速度相关联的多个切换频率，和基于所确定的定子电阻值确定有效电阻值。针对所 述多个切换频率中的每一个：基于所确定的第一电感值和第二电感值确定第一比例增益和 第二比例增益，以及基于第一比例增益和第二比例增益中的相应的一个、所确定的有效电 阳和所确定的定子电阻值确定第一积分增益和第二积分增益。
[0030] 在还一示例性实施例中，处理器被进一步配置为：在所述多个切换频率中的每个 切换频率，通过使用所确定的多个增益中的对应的增益来确定电流调节器是否满足性能要 求；以及，对于所确定的多个切换频率中的每个切换频率，基于电流调节器是否满足性能要 求来调节所确定的多个增益中的所述对应的增益。
[0031] 在还一示例性实施例中，处理器通过以下步骤确定电流调节器是否满足性能要 求：确定所生成的电流命令的直轴电流命令和电动马达的实际直轴电流之间的第一比，确 定所生成的电流命令的交轴电流命令和电动马达的实际交轴电流之间的第二比，以及如果 第一比和第二比在阈值范围内，则确定电流调节器满足性