1.一种控制多相AC电动马达的操作的方法,其包括:
周期性地感测对应于所述马达的旋转的电气参数;
将对应于所述感测到的电气参数的输入数据与对应于采样周期的时间戳相关联地存储于存储器中;及
在多个采样周期中的每一者内,执行包括以下各者的多个操作:
执行包括以下操作的状态估计任务:
从所述存储器检索用于采样周期的输入数据;
执行状态估计算法以从所述检索到的输入数据估计至少一个马达状态;及
将对应于所述估计的至少一个马达状态的估计器输出数据与所述检索到的输入数据的所述时间戳相关联地存储于所述存储器中。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在所述多个采样周期中的每一者内执行的所述多个操作进一步包括:
执行包括以下操作的控制任务:
从所述存储器检索指示所述马达在先前采样周期处的至少一个状态的最近的估计器输出数据;及
从所述最近的估计器输出数据更新所述马达在下一采样周期处的转子位置及转子速率;且
其中响应于在采样周期内执行所述控制任务的完成,实施执行所述状态估计功能的所述步骤。
3.根据权利要求2所述的方法,其中在多个采样周期中的每一者内执行的所述多个操作进一步包括。
执行包括以下操作的命令任务:
接收命令;
响应于在采样周期内执行所述控制任务的完成,响应于所述接收到的命令执行命令序列;
其中响应于在采样周期内所述控制任务的所述执行及所述命令任务的所述执行两者的完成,实施执行所述状态估计功能的所述操作。
4.根据权利要求2所述的方法,其进一步包括:
在所述多个采样周期中的每一者内且响应于所述更新的转子位置及转子速率,产生用于施加于所述马达的多相驱动信号。
5.根据权利要求4所述的方法,其进一步包括:
将所述感测到的电气参数变换成直接及正交相位反馈信号,所述存储的输入数据包括对应于所述直接及正交相位反馈信号的数据;
其中产生用于施加于所述马达的多相驱动信号的所述步骤包括:
响应于所述直接及正交相位反馈信号与参考信号的比较并响应于所述更新的转子位置及转子速率,产生直接及正交相位控制信号;及
响应于所述直接及正交相位控制信号产生所述多相驱动信号。
6.根据权利要求2所述的方法,其中所述更新操作包括:
确定当前采样周期与由所述检索到的最近的估计器输出数据中的所述时间戳指示的所述采样周期之间的经过时间;
从所述确定的经过时间及所述检索到的最近的估计器输出数据中的角速率估计计算更新的角速率估计;及
从所述更新的角速率估计及所述检索到的最近的估计器输出数据中的角位置估计计算更新的角位置估计。
7.根据权利要求6所述的方法,其中与所述输入数据及估计器输出数据相关联地存储的所述时间戳包括计数器在所述采样周期中的存储所述输入数据的时间处的内容;
且其中确定所述经过时间的所述步骤包括:
比较所述计数器在所述当前采样周期中的时间处的当前内容与所述检索到的最近的估计器输出数据中的所述时间戳;
响应于所述计数器的所述当前内容指示比所述时间戳更晚的计数,从所述计数器的所述当前内容与所述时间戳之间的差值计算计数值;及
响应于所述计数器的所述当前内容指示比所述时间戳更早的计数,从所述计数器的所述当前内容与所述时间戳之间的所述差值加所述计数器的最大计数值计算计数值。
8.一种用于多相电动马达的控制器,其包括:
控制电路,其用于响应于至少一个输入信号及转子速率估计信号产生直接相位控制信号及正交相位控制信号;
变换功能,其用于响应于所述直接相位及正交相位控制信号及转子位置估计信号产生用于所述马达的多个相位的输出驱动信号;
反馈电路,其用于响应于从所述马达处的至少一个感测器接收的电气值产生用于第一样本周期的所述直接及正交相位度量信号;
数据存储器;及
速度/位置估计器功能,其用于通过执行程序指令产生所述转子速率估计信号及所述转子位置估计信号,所述程序指令在被执行时致使处理器在多个采样周期中的每一者内执行包括以下各者的多个操作:
将对应于从所述至少一个传感器接收到的所述电气值的输入数据样本与对应于所述采样周期的时间戳相关联地存储于所述数据存储器中;
执行包括以下操作的控制任务:
从所述数据存储器检索指示所述马达在先前采样周期处的至少一个状态的最近的估计器输出数据;及
从所述最近的估计器输出数据更新所述马达在下一采样周期处的转子位置及转子速率;且
响应于在采样周期内执行所述控制任务的完成,执行包括以下操作的状态估计任务:
从所述数据存储器检索用于采样周期的输入数据;
执行状态估计算法以从所述检索到的输入数据估计至少一个马达状态;及
将对应于所述估计的至少一个马达状态的估计器输出数据与所述检索到的输入数据的所述时间戳相关联地存储于所述数据存储器中。
9.根据权利要求8所述的控制器,其中所述多个操作进一步包括:
执行包括以下操作的命令任务:
接收命令;
响应于在样本周期内执行所述控制任务的完成,响应于所述接收到的命令执行命令序列;
其中响应于在采样周期内所述控制任务的所述执行及所述命令任务的所述执行两者的完成,实施执行所述状态估计功能的所述操作。
10.根据权利要求8所述的控制器,其进一步包括:
中断处置器功能,其接收对应于所述控制任务、命令任务、及状态估计任务的中断,所述中断处置器功能用于根据优先级方案调度由所述速度/位置估计器功能对任务的执行,在所述优先级方案中所述控制任务具有高于所述状态估计任务的优先级。
11.根据权利要求8所述的控制器,其中所述更新操作包括:
确定当前采样周期与由所述检索到的最近的估计器输出数据中的所述时间戳指示的所述采样周期之间的经过时间;
从所述确定的经过时间及所述检索到的最近的估计器输出数据中的角速率估计计算更新的角速率估计;及
从所述更新的角速率估计及所述检索到的最近的估计器输出数据中的角位置估计计算更新的角位置估计。
12.根据权利要求11所述的控制器,其进一步包括:
计数器,其存储响应于时钟信号而递增的值,所述计数器的最大值响应于所述时钟信号回绕到最小值;
其中与所述输入数据及估计器输出数据相关联地存储的所述时间戳包括在所述采样周期中的存储所述输入数据的时间处所述数字计数器中的所述值;
且其中确定所述经过时间的所述步骤包括:
比较所述当前采样周期中的时间处的所述数字计数器中的当前值与所述检索到的最近的估计器输出数据中的所述时间戳;
响应于所述当前值大于所述时间戳,从所述当前值与所述时间戳之间的差值计算计数值;及
响应于所述当前值小于所述时间戳,从所述当前值与所述时间戳之间的所述差值加所述最大值计算计数值。
13.根据权利要求8所述的控制器,其中所述速度/位置估计器功能包括以下各者:
可编程处理器单元;及
程序存储器,其存储所述程序指令。
14.根据权利要求13所述的控制器,其中所述可编程处理器单元实施执行所述控制任务的所述步骤;
且其中所述速度/位置估计器功能进一步包括以下各者:
估计器协处理器,其耦合到所述可编程处理器单元以用于执行所述状态估计任务。
15.一种控制多相AC电动马达的操作的方法,其包括:
周期性地感测对应于所述马达的旋转的电气参数;及
在多个采样周期中的每一者内,执行包括以下各者的多个操作:
将对应于所述感测到的电气参数的输入数据与对应于所述采样周期的时间戳相关联地存储于存储器中;
响应于在采样周期内接收到对应于控制任务的中断,通过执行包括以下各者的多个操作来执行所述控制任务:
从所述数据存储器检索指示所述马达在先前采样周期处的至少一个状态的最近的估计器输出数据;及
从所述最近的估计器输出数据更新所述马达在下一采样周期处的转子位置及转子速率;及
响应于在采样周期内接收到对应于状态估计任务的中断,且响应于用于那个采样周期的任何控制任务已完成,通过执行包括以下操作的多个操作来执行所述状态估计任务:
从所述存储器检索用于所述采样周期的输入数据;
执行状态估计算法以从所述检索到的输入数据估计至少一个马达状态;及
将对应于所述估计的至少一个马达状态的估计器输出数据与所述检索到的输入数据的所述时间戳相关联地存储于所述存储器中。
16.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括:
响应于在采样周期内接收到对应于命令的中断,且响应于用于那个采样周期的任何控制任务已完成,响应于所述接收到的命令执行命令任务;
其中也响应于用于那个采样周期且具有高于所述状态估计任务的优先级的任何控制任务已完成,执行所述执行所述状态估计任务。
17.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括:
在所述多个采样周期中的每一者内且响应于所述更新的转子位置及转子速率,产生用于施加于所述马达的多相驱动信号。
18.根据权利要求15所述的方法,其中所述更新操作包括:
确定当前采样周期与由所述检索到的最近的估计器输出数据中的所述时间戳指示的采样周期之间的经过时间;
从所述确定的经过时间及所述检索到的最近的估计器输出数据中的角速率估计计算更新的角速率估计;及
从所述更新的角速率估计及所述检索到的最近的估计器输出数据中的角位置估计计算更新的角位置估计。