电机控制方法、装置、电机控制器和存储介质与流程

文档序号:30979222发布日期:2022-08-03 00:11阅读:74来源:国知局
电机控制方法、装置、电机控制器和存储介质与流程

1.本技术实施例涉及电机控制技术领域,尤其涉及一种电机控制方法、装置、电机控制器和存储介质。


背景技术:

2.在当今能源短缺和环境污染日益严重的背景下,发展电动汽车是全世界汽车行业的共同目标。永磁同步电机以其高功率密度、高功率因素、高过载能量等优点被广泛作为电动汽车的动力源,在很多应用场景下需要同时控制电机工作在特定的转矩和温度下。
3.以永磁同步电机的高温高湿测试为例,首先将待测电机与测功机相连并置于环境舱中,通过环境设备对环境舱施加高温高湿的外部条件,并通过测功机带动待测电机运行于特定的转矩下,以使待测电机工作在特定的转矩和温度下,来对待测电机进行高温高湿试验。
4.但是,由于电机需要工作在很大功率下才能让电机发热较多,而此时测功机也需要施加很大的转矩,导致测功机负载大、能源消耗大以及损耗大,无法快速实现对电机转矩及温度的控制。


技术实现要素:

5.基于此,本技术实施例提供一种电机控制方法、装置、电机控制器和存储介质,以解决传统技术中永磁同步电机控制过程较慢、对控制条件要求严苛的技术问题。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种电机控制方法,包括:
7.在根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,控制所述电机按照所述目标直轴电流和目标交轴电流工作;其中,所述信号矩阵表包括对应设置的输入项和输出项,所述输入项至少包括电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度,所述输出项至少包括直轴电流和交轴电流;
8.在根据所述电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从所述信号矩阵表中未获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,则根据所述电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整所述电机的直轴电流和交轴电流;
9.获取电机稳定状态下的直轴电流作为目标直轴电流,以及稳定状态下的交轴电流作为目标交轴电流;
10.将电机稳定状态下的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,以及将对应的直轴电流和交轴电流作为输出项存入所述信号矩阵表。
11.第二方面,本技术实施例提供一种电机控制装置,包括:
12.控制模块,用于在根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,控制所述电机按照所述目标直轴电流和目标交轴电流工作;其中,所述信号矩阵表包括对应设置的输入项
和输出项,所述输入项至少包括电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度,所述输出项至少包括直轴电流和交轴电流;
13.调整模块,用于在根据所述电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从所述信号矩阵表中未获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,则根据所述电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整所述电机的直轴电流和交轴电流;
14.获取模块,用于获取电机稳定状态下的直轴电流作为目标直轴电流,以及稳定状态下的交轴电流作为目标交轴电流;
15.存储模块,用于将电机稳定状态下的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,以及将对应的直轴电流和交轴电流作为输出项存入所述信号矩阵表。
16.第三方面,本技术实施例提供一种电机控制器,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本技术实施例第一方面提供的电机控制方法的步骤。
17.第四方面,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本技术实施例第一方面提供的电机控制方法的步骤。
18.本技术实施例提供的技术方案,在根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,控制所述电机按照所述目标直轴电流和目标交轴电流工作,使得永磁同步电机更快地达到电机温度指令、电机转矩指令对应的工作状态;同时,在根据上述电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中未获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,则根据上述电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整电机的直轴电流和交轴电流;获取电机稳定状态下的直轴电流作为目标直轴电流,以及稳定状态下的交轴电流作为目标交轴电流;将电机稳定状态下的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,以及将对应的直轴电流和交轴电流作为输出项存入所述信号矩阵表,以便下次能够快速地从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流,从而基于目标直轴电流和目标交轴电流控制电机工作,使得永磁同步电机更快地达到电机温度指令、电机转矩指令对应的工作状态,提高电机控制效率。
附图说明
19.图1为本技术实施例提供的电机控制方法的一种流程示意图;
20.图2为本技术实施例提供的一种信号矩阵表;
21.图3为本技术实施例提供的电机控制方法的另一种流程示意图;
22.图4为本技术实施例提供的一种电机的电流运动趋势决策示意图;
23.图5为本技术实施例提供的电机控制装置的一种结构示意图;
24.图6为本技术实施例提供的电机控制器的一种结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术,而非对本技术的限定。另外还需要说明的是,为了便
于描述,附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
26.目前,当需要电机工作在指定的转矩和温度下时,在电机的输出轴上连接测功机(或者其他动力源设备),通过测功机带动电机运行于特定的转矩下,同时,通过外部环境设备对电机施加高温条件,使电机运行在特定的温度下。但是,该方式需要依赖测功机施加较大的扭矩来达到电机的发热,造成测功机的负载大,设备损耗快。为此,本技术实施例提供的技术方案,能够快速使得电机快速工作在所要求的转矩值和温度值下,提高电机控制效率。
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,通过下述实施例并结合附图,对本技术实施例中的技术方案进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
28.需要说明的是,下述方法实施例的执行主体可以是电机控制装置,该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为电机控制器的部分或者全部。下述方法实施例以执行主体是电机控制器为例进行说明。
29.图1为本技术实施例提供的电机控制方法的一种流程示意图。该方法可以用于调整电机工作状态,使电机快速达到所设定的电机温度指令、电机转矩指令所对应的工作状态。如图1所示,该方法可以包括:
30.s101、在根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,控制所述电机按照所述目标直轴电流和目标交轴电流工作。
31.其中,所述信号矩阵表包括对应设置的输入项和输出项,所述输入项至少包括电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度,所述输出项至少包括直轴电流和交轴电流。
32.上述电机的电机转矩指令是指为满足电机控制需求,要控制电机达到的目标转矩指令。其中,该电机转矩指令中包含要求电机达到的转矩值。上述电机的电机温度指令是指为满足电机控制需求,要控制电机达到的目标温度指令。其中,该电机温度指令中包含要求电机达到的温度值。冷却水温度是指用于调节电机工作温度的冷却水系统中冷却水当前温度。在控制电机在某一温度指令、某一转矩指令下工作时,需获取电机在此温度指令,转矩指令下的目标直轴电流和目标交轴电流,随后电机控制器控制电机按照获取到的目标直轴电流和目标交轴电流工作。
33.可选地,电机转矩指令和电机温度指令的具体设置数值,与电机的具体工作状态相关,本领域技术人员可根据实际情况进行设置,本技术实施例对此不做限制。以电机的高温高湿试验为例,如表1所示,可以从电机高温高湿试验需求出发,分解得到电机自发热所需的电机温度和电机转矩目标值,以此多组电机温度和转矩目标值,作为高温高湿试验中电机温度指令和电机转矩指令。
34.表1
35.电机转矩指令(nm)50100200
……
400500550电机温度指令(℃)90100110
……
130140150
36.在对电机控制过程中,可以通过can总线接收上位机发送的电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度。
37.另外,信号矩阵表为包含电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度、目标直轴电
流和目标交轴电流的信息图表。在信号矩阵表中,电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度为输入项,目标直轴电流和目标交轴电流为输出项,也就是说,若电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度一定,则获取的目标直轴电流和目标交轴电流也能相应确定。需要说明的是,本技术实施例提供的信号矩阵表并不单指表格,而是上述参数之间的对应关系,任何能够体现上述参数对应关系的图表均在本技术实施例技术方案的保护范围内。图2为本技术实施例提供的一种信号矩阵表,该信号矩阵表以三维坐标系的形式反映了电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度、目标直轴电流和目标交轴电流的对应关系,从图2可以看出,电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度确定,目标直轴电流和目标交轴电流也为确定的数值。图2仅作为示例,并未对信号矩阵表进行限定。
38.信号矩阵表可存储在存储单元中,在对电机工作状态进行调节时,电机控制器可以根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度,查询信号矩阵表,以获取对应的目标直轴电流和目标交轴电流,并控制电机按照目标直轴电流和目标交轴电流进行工作,使得电机迅速达到目标工作状态,提升电机工作效率。
39.可以理解的是,信号矩阵表是在电机控制过程中逐渐建立的,在电机控制初期,信号矩阵表中存储的数据信息较少,并未覆盖所有电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度对应的目标直轴电流和目标交轴电流,如果根据所述电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从所述信号矩阵表中未获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流,则执行下述s102-s104。
40.s102、根据所述电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整所述电机的直轴电流和交轴电流。
41.其中,电机实际转矩可通过转矩估算模块进行估算得到,转矩估算模块可以根据采集的电机的实际直轴电流和实际交轴电流,确定电机实际转矩,并将该电机实际转矩作为电机转矩控制过程的输入参数。可选地,电机实际温度可由电机温度检测模块进行采集,电机温度检测模块可以包括温度传感器,即可以通过布置于永磁同步电机上的温度传感器获取电机实际温度,并将该电机实际温度作为电机温度控制过程的输入参数。
42.电机控制器可以按照预设的电流调整规则,基于电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整电机的直轴电流和交轴电流,使得上述电机实际转矩和电机转矩指令的差值逐渐趋于零,以使电机工作在电机转矩指令对应的转矩值下,以及上述电机实际温度和电机温度指令的差值逐渐趋于零,以使电机工作在电机温度指令对应的温度值下,此时电机处于稳定状态。
43.s103、获取电机稳定状态下的直轴电流作为目标直轴电流,以及稳定状态下的交轴电流作为目标交轴电流。
44.在上述s102中电机控制器对直轴电流、交轴电流的调节过程中,若判断电机达到稳定状态,则记录此稳定状态下电机对应的直轴电流为目标直轴电流、交轴电流为目标交轴电流。
45.可选地,电机稳定状态可以包括:
46.在第一预设时间段内,所述电机温度指令对应的温度值与所述电机实际温度的温度差值小于或等于第一预设阈值;
47.在第二预设时间段内,所述电机转矩指令对应的转矩值与所述电机实际转矩的转
矩差值小于或等于第二预设阈值。
48.可以理解的是,电机运行过程中,电机实际工作转矩、实际工作温度与当前电机显示的工作转矩与温度之间均会存在一定误差。因此,在本技术实施例中,若在第一预设时间段内,电机实际温度与当前电机温度指令对应的温度差值在某温度阈值即第一预设阈值以内,则可认为电机已经达到当前电机温度指令对应的工作温度。同样的,在第二预设时间段内,电机实际转矩与当前电机转矩指令对应的转矩差值在某转矩阈值即第二预设阈值以内,则可认为电机已经达到当前电机转矩指令对应的工作转矩。此时,可认为电机达到了当前电机温度指令与转矩指令对应的稳定状态。
49.可选地,上述第一预设时间段和第二预设时间段可根据实际需求进行设定,即可设为同一时间段,也可设为不同时间段,本技术实施例对此不做限定。
50.可选地,第一预设时间段和第二预设时间段均大于或等于1min;第一预设阈值小于或等于1℃;第二预设阈值小于或等于10nm。
51.具体的,1min内,若电机实际温度与当前电机温度指令对应的温度差值小于或等于1℃,电机实际转矩与当前转矩指令对应的转矩差值小于或等于10nm,则可认为电机达到稳定状态。
52.设置合适的第一预设时间段、第二预设时间段、第一预设阈值和第二预设阈值,可以确保此时电机已经稳定于当前转矩指令对应的转矩值下,以及当前温度指令对应的温度值下,使得在误差允许的范围内尽可能提高电机控制效率。
53.s104、将电机稳定状态下的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,以及将对应的直轴电流和交轴电流作为输出项存入所述信号矩阵表。
54.在电机已经达到稳定状态后,存储单元将此稳定状态对应的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度、直轴电流和交轴电流进行存储,形成信号矩阵表。其中,电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,直轴电流和交轴电流作为输出项,此时的直轴电流和交轴电流即为目标直轴电流和目标交轴电流。
55.若在某一时刻,需要控制电机以信号矩阵表中存储着的某一电机转矩指令、电机温度指令工作时,电机控制器可直接查询信号矩阵表,获得对应的目标直轴电流和目标交轴电流,从而控制电机按照目标直轴电流和目标交轴电流工作,以使电机快速工作在对应的目标工作状态下。
56.本技术实施例提供的电机控制方法,在根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,控制所述电机按照所述目标直轴电流和目标交轴电流工作,使得永磁同步电机更快地达到电机温度指令、电机转矩指令对应的工作状态;同时,在根据上述电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中未获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,则根据上述电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整电机的直轴电流和交轴电流;获取电机稳定状态下的直轴电流作为目标直轴电流,以及稳定状态下的交轴电流作为目标交轴电流;将电机稳定状态下的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,以及将对应的直轴电流和交轴电流作为输出项存入所述信号矩阵表,以便下次能够快速地从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流,从而基于目标直轴电流和目标交轴电流控制电机工作,使得永磁同步电机更快地达到
电机温度指令、电机转矩指令对应的工作状态,提高电机控制效率。
57.作为一种可选地实施方式,如图3所示,上述s102的过程可以为:
58.s301、根据电机的电机转矩指令和电机实际转矩,确定所述电机的转矩差。
59.具体的,在得到电机转矩指令和电机实际转矩之后,可以通过比例积分(proportional integral,pi)或者比例-积分-微分(proportional-integral-differential)pid等闭环调节方式确定电机的转矩差。其中,pi闭环调节方式或者pid闭环调节方式为本领域内常规手段,具体计算过程可参考任意现有技术,此处不再赘述。
60.s302、根据电机的电机温度指令和电机实际温度,确定所述电机的温度差。
61.具体的,在得到电机温度指令和电机实际温度之后,可以通过pi或者pid等闭环调节方式确定电机的温度差。其中,pi闭环调节方式或者pid闭环调节方式为本领域内常规手段,具体计算过程可参考任意现有技术,此处不再赘述。
62.s303、根据所述转矩差,获取dq坐标系下对应的第一电流运动趋势,并根据所述第一电流运动趋势,调整所述电机的交轴电流,以控制所述电机工作在对应的恒转矩电流运动曲线下。
63.其中,所述恒转矩运动曲线对应的转矩值与所述电机转矩指令对应的转矩值相匹配。
64.具体的,第一电流运动趋势用于表征电机的交轴电流的走向,其与转矩差相关,可选地,可以预先设置转矩差与电流运动趋势之间的映射关系,这样,在得到的转矩差之后,可以通过查询上述映射关系,获取转矩差对应的第一电流运动趋势。进一步地,电机控制器控制电机的交轴电流按照第一电流运动趋势移动,不断调整电机的交轴电流,直至使得电机工作在电机转矩指令所要求的转矩值下为止。
65.可选地,在dq坐标系下与转矩差对应的第一电流运动趋势可以为:当转矩差大于零时,所述交轴电流沿q轴正方向增大;当所述转矩差小于零时,所述交轴电流沿q轴负方向增大。
66.参见图4,以电机当前工作在恒转矩电流运动曲线1下的b点为例进行介绍,电机在b点下处于稳定状态(这里的稳定状态是指:电机工作在上一时刻所要求的转矩值和温度值下)。如果此时电机的电机转矩指令增大,导致电机转矩指令所要求的转矩值大于电机实际转矩,即电机的转矩差大于零,则可以将bc段轨迹确定为第一电流运动趋势,控制电机的交轴电流以b点为起始点沿bc段轨迹移动,即控制电机的交轴电流沿q轴正方向增大。在达到c点后进入恒转矩电流运动曲线2,该恒转矩电流运动曲线2对应的转矩值与在b点接收到的电机转矩指令所要求的转矩值相匹配,即使电机工作在电机转矩指令对应的转矩值下。其中,恒转矩电流运动曲线2中各点对应的转矩值相同,即当电机工作在恒转矩电流运动曲线2下时,电机的转矩值始终保持不变。
67.如果电机的电机转矩指令减小,导致电机转矩指令所要求的转矩值小于电机实际转矩,即电机的转矩差小于零,则可以将be段轨迹确定为第一电流运动趋势,控制电机的交轴电流以b点为起始点沿be段轨迹移动,即控制电机的交轴电流沿q轴负方向增大。在达到e点后进入另一恒转矩电流运动曲线,该恒转矩电流运动曲线对应的转矩值与在b点接收到的电机转矩指令所要求的转矩值相匹配。
68.s304、根据所述温度差,从所述恒转矩电流运动曲线中确定对应的第二电流运动
趋势,并根据所述第二电流运动趋势调整所述电机的直轴电流和交轴电流,以控制所述电机工作在所述电机温度指令对应的温度值下。
69.具体的,第二电流运动趋势用于表征电机的交轴电流和直轴电流的走向,其与温度差相关,可选地,可以预先设置温度差与电流运动趋势之间的映射关系,这样,在得到的温度差之后,可以通过查询上述映射关系,从恒转矩电流运动曲线中获取与温度差对应的第二电流运动趋势。电机控制器控制电机的交轴电流和直轴电流按照第二电流运动趋势移动,不断调整电机的交轴电流和直轴电流,直至达到电机温度指令所要求的温度值为止,从而使得电机工作在电机温度指令所要求的温度值下。
70.可选地,在恒转矩电流运动曲线中与温度差对应的第二电流运动趋势可以为:当温度差大于零时,所述交轴电流沿q轴负方向增大,所述直轴电流沿d轴负方向增大;当温度差小于零时,所述交轴电流沿q轴正方向增大,所述直轴电流沿d轴正方向增大。
71.继续参见图4,在电机达到c点后,此时电机工作在恒转矩电流运动曲线2下,若此时电机的电机温度指令减小或者电机实际温度升高,导致电机温度指令所要求的温度值小于电机实际温度,即电机的温度差小于零,则可以将恒转矩电流运动曲线2中cd方向的轨迹确定为第二电流运动趋势,控制电机的交轴电流和直轴电流以c点为起始点沿着cd方向移动,即控制电机的交轴电流沿q轴正方向增大,以及直轴电流沿d轴正方向增大,直至达到电机温度指令所要求的温度值下。相反地,若此时电机的电机温度指令升高或者电机实际温度减小,导致电机温度指令所要求的温度值大于电机实际温度,即电机的温度差大于零,则可以将恒转矩电流运动曲线2中cf方向的轨迹确定为第二电流运动趋势,控制电机的交轴电流和直轴电流以c点为起始点沿着cf方向移动,即控制电机的交轴电流沿q轴负方向增大,以及直轴电流沿d轴负方向增大,直至达到电机温度指令所要求的温度值下。据此,实现了对电机转矩和温度的双目标控制,且电机转矩和温度形成了各自的闭环回路,可以互不影响的自由调节,直至达到转矩和温度的稳定状态。
72.在本实施例中,根据电机的电机转矩指令和电机实际转矩,确定电机的转矩差;根据电机的电机温度指令和电机实际温度,确定电机的温度差;根据上述转矩差,获取dq坐标系下对应的第一电流运动趋势,并根据第一电流运动趋势,调整电机的交轴电流,以控制电机工作在对应的恒转矩电流运动曲线下;根据上述温度差,从恒转矩电流运动曲线中确定对应的第二电流运动趋势,并根据第二电流运动趋势调整电机的直轴电流和交轴电流,使得永磁同步电机更快地达到电机温度指令、电机转矩指令对应的工作状态,提高电机控制效率。
73.在实际应用中,当电机从静止状态启动时,可以参照下述实施例所述的过程控制电机快速达到所要求的工作状态。可选地,在上述s301之前,该方法还包括:
74.当所述电机从静止状态启动时,获取所述电机的初始电机转矩指令;
75.根据所述初始电机转矩指令,沿q轴正方向调整所述电机的交轴电流,沿d轴负方向调整所述电机的直轴电流,以控制所述电机工作在所述初始电机转矩指令对应的转矩值下。
76.具体的,初始电机转矩指令是指为满足电机控制需求,电机从静止状态启动时要控制电机达到的目标转矩指令。在得到初始电机转矩指令之后,电机控制器可以基于初始电机转矩指令所要求的转矩值,以dq坐标系原点为起始点沿q轴正方向调整电机的交轴电
流,沿d轴负方向调整电机的直轴电流,交轴电流和直轴电流的调整幅度与初始电机转矩指令所要求的转矩值相关。
77.考虑到电机温度变化相对比较迟缓,继续参见图4,当电机处于静止状态时,电机的交轴电流和直轴电流在dq坐标系中对应o点,在得到初始电机转矩指令之后,电机控制器可以控制电机的交轴电流和直轴电流以o点为起始点沿着oa方向的轨迹移动,直至达到初始电机转矩指令所要求的转矩值为止,此时电机进入恒转矩电流运动曲线1下工作。在该恒转矩电流运动曲线1下,电机的实际转矩值始终保持不变,为初始电机转矩指令对应的转矩值。
78.假设电机电流移动到a点后,电机工作在初始转矩指令所要求的转矩值下。此时,通过can总线控制上位机发送电机温度指令,在接收到电机温度指令之后,如果电机温度指令大于电机实际温度,即温度差大于零,则可以将恒转矩电流运动曲线1中ab方向的轨迹确定为第三电流运动趋势,根据第三电流运动趋势调整电机的交轴电流和直轴电流。也就是说,控制电机的交轴电流和直轴电流以a点为起始点沿着ab方向移动,即控制电机的交轴电流沿q轴负方向增大,以及直轴电流沿d轴负方向增大,直至达到电机温度指令所要求的温度值下。如果电机温度指令小于电机实际温度,即温度差小于零,则可以将恒转矩电流运动曲线1中ag方向的轨迹确定为第三电流运动趋势,控制电机的交轴电流和直轴电流以a点为起始点沿着ag方向移动,即控制电机的交轴电流沿q轴正方向增大,以及直轴电流沿d轴正方向增大,直至达到电机温度指令所要求的温度值下。据此,实现对电机转矩和温度的双目标控制。
79.图5为本技术实施例提供的电机控制装置的一种结构示意图。如图5所示,该装置可以包括:控制模块501、调整模块502、获取模块503和存储模块504。
80.具体的,控制模块501用于在根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,控制所述电机按照所述目标直轴电流和目标交轴电流工作;其中,所述信号矩阵表包括对应设置的输入项和输出项,所述输入项至少包括电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度,所述输出项至少包括直轴电流和交轴电流;
81.调整模块502用于在根据所述电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从所述信号矩阵表中未获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,则根据所述电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整所述电机的直轴电流和交轴电流;
82.获取模块503用于获取电机稳定状态下的直轴电流作为目标直轴电流,以及稳定状态下的交轴电流作为目标交轴电流;
83.存储模块504用于将电机稳定状态下的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,以及将对应的直轴电流和交轴电流作为输出项存入所述信号矩阵表。
84.本技术实施例提供的电机控制装置,在根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,控制所述电机按照所述目标直轴电流和目标交轴电流工作,使得永磁同步电机更快地达到电机温度指令、电机转矩指令对应的工作状态;同时,在根据上述电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中未获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流
的情况下,则根据上述电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整电机的直轴电流和交轴电流;获取电机稳定状态下的直轴电流作为目标直轴电流,以及稳定状态下的交轴电流作为目标交轴电流;将电机稳定状态下的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,以及将对应的直轴电流和交轴电流作为输出项存入所述信号矩阵表,以便下次能够快速地从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流,从而基于目标直轴电流和目标交轴电流控制电机工作,使得永磁同步电机更快地达到电机温度指令、电机转矩指令对应的工作状态,提高电机控制效率。
85.在上述实施例的基础上,可选地,调整模块502可以包括:第一确定单元、第二确定单元、第一调整单元和第二调整单元。
86.具体的,第一确定单元用于根据所述电机转矩指令和电机实际转矩,确定所述电机的转矩差;
87.第二确定单元用于根据所述电机温度指令和电机实际温度,确定所述电机的温度差;
88.第一调整单元用于根据所述转矩差,获取dq坐标系下对应的第一电流运动趋势,并根据所述第一电流运动趋势,调整所述电机的交轴电流,以控制所述电机工作在对应的恒转矩电流运动曲线下;其中,所述恒转矩运动曲线对应的转矩值与所述电机转矩指令对应的转矩值相匹配;
89.第二调整单元用于根据所述温度差,从所述恒转矩电流运动曲线中确定对应的第二电流运动趋势,并根据所述第二电流运动趋势调整所述电机的直轴电流和交轴电流,以控制所述电机工作在所述电机温度指令对应的温度值下。
90.在上述实施例的基础上,可选地,在dq坐标系下与所述转矩差对应的第一电流运动趋势为:当所述转矩差大于零时,所述交轴电流沿q轴正方向增大;当所述转矩差小于零时,所述交轴电流沿q轴负方向增大。
91.在上述实施例的基础上,可选地,在恒转矩电流运动曲线中与所述温度差对应的第二电流运动趋势为:当所述温度差大于零时,所述交轴电流沿q轴负方向增大,所述直轴电流沿d轴负方向增大;当所述温度差小于零时,所述交轴电流沿q轴正方向增大,所述直轴电流沿d轴正方向增大。
92.在上述实施例的基础上,可选地,调整模块502还可以包括:获取单元;
93.具体的,所述获取单元用于在第一确定单元根据电机的电机转矩指令和电机实际转矩,确定所述电机的转矩差之前,在所述电机从静止状态启动的情况下,获取所述电机的初始电机转矩指令;
94.所述第一调整单元还用于根据所述初始电机转矩指令,dq坐标系原点为起始点沿q轴正方向调整所述电机的交轴电流,沿d轴负方向调整所述电机的直轴电流,以控制所述电机工作在所述初始电机转矩指令对应的转矩值下。
95.在一个实施例中,提供了一种电机控制器,其内部结构图可以如图6所示。该电机控制器可以包括处理器60、存储器61、输入装置62和输出装置63;电机控制器中处理器60的数量可以是一个或多个,图6中以一个处理器60为例;电机控制器中的处理器60、存储器61、输入装置62和输出装置63可以通过总线或其他方式连接,图6中以通过总线连接为例。
96.存储器61作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程
序以及模块,如本技术实施例中的电机控制方法对应的程序指令/模块(例如,电机控制装置中的控制模块501、调整模块502、获取模块503和存储模块504)。处理器60通过运行存储在存储器61中的软件程序、指令以及模块,从而执行电机控制器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的电机控制方法。
97.存储器61可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据电机控制器的使用所创建的数据等。此外,存储器61可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器61可进一步包括相对于处理器60远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
98.输入装置62可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与电机控制器的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置63可包括显示屏等显示设备。
99.本技术实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种电机控制方法,该方法包括:
100.在根据当前时刻电机的电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从信号矩阵表中获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,控制所述电机按照所述目标直轴电流和目标交轴电流工作;其中,所述信号矩阵表包括对应设置的输入项和输出项,所述输入项至少包括电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度,所述输出项至少包括直轴电流和交轴电流;
101.在根据所述电机转矩指令、电机温度指令和冷却水温度从所述信号矩阵表中未获取到对应的目标直轴电流和目标交轴电流的情况下,则根据所述电机转矩指令、电机实际转矩、电机温度指令和电机实际温度不断调整所述电机的直轴电流和交轴电流;
102.获取电机稳定状态下的直轴电流作为目标直轴电流,以及稳定状态下的交轴电流作为目标交轴电流;
103.将电机稳定状态下的电机转矩指令、电机温度指令、冷却水温度作为输入项,以及将对应的直轴电流和交轴电流作为输出项存入所述信号矩阵表。
104.当然,本技术实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本技术任意实施例所提供的电机控制方法中的相关操作.
105.通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本技术可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
106.值得注意的是,上述搜索装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功
能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本技术的保护范围。
107.注意,上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本技术不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明,但是本技术不仅仅限于以上实施例,在不脱离本技术构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。
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