4的输出和积分模块616的输出被求和电路608加起来以产生PI控制器602的输出。
[0066]在图6所示的实施例中，转矩调节器108包括正反馈模块604。正反馈模块604包括求和电路610，其将PI控制器602的输出以及命令转子磁通Fr c和转子的旋转速度Wr的乘积作为输入。正反馈求和电路610将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作为输出。在进一步的实施例中，PI控制器的输出求和电路608与正反馈模块604的正反馈求和电路610结合，作为三个输入的单个求和电路。
[0067]图7示出图1和3中转子磁通调节器110的实施例。在此实施例中，转子磁通调节器110包括比例积分导数(PID)控制器702，其将命令转子磁通Frc和估计转子磁通Fr作为输入，以及将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作为输出。输入求和电路704具有命令转子磁通Frc作为正的输入以及估计转子磁通Fr作为负的输入。在这种磁通误差情况下，在PID控制器的术语中，输入求和电路704的输出产生误差项。磁通误差被路由到比例模块708、积分模块710和导数模块712，模块708产生与求和电路704输出成比例(也就是与磁通误差成比例)的项，积分模块710产生与求和电路704输出的积分成比例的项(也就是与磁通误差的积分成比例)，以及导数模块712产生与求和电路704输出的导数成比例的项(也就是与磁通误差的导数成比例)。比例模块708的输出、积分模块710的输出和导数模块712的输出被输出求和电路706加起来产生PID控制器702的输出，该输出是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。
[0068]图8示出了控制感应马达的方法的实施例。该方法可以在感应马达控制器的实施例中实践，包括参考图1至图7所述的。在各种实施例中，处理器可以执行该方法中的一个或更多个步骤。
[0069]在动作802中，转矩调节器回路被处理来产生命令定子电压矢量在定子磁通参考系中的横轴线投影。例如，转矩调节器产生这样的电压矢量投影。如图3所示，转矩调节器处理在定子磁通参考系中的命令转矩、估计转矩、命令转子磁通、和感应马达的转子的旋转速度，作为转矩调节器回路的部分，以产生命令定子电压矢量在定子磁通参考系中的横轴线投影。
[0070]在动作804中，转子磁通调节器回路被处理来产生命令定子电压矢量在定子磁通参考系中的纵轴线投影。例如，转子磁通调节器产生这样的电压矢量投影。如图3所示，转子磁通调机器处理定子磁通参考系中的命令转子磁通和估计转子磁通，作为转子磁通调节器回路的部分，以产生命令定子电压矢量在定子磁通参考系中的纵轴线投影。
[0071]在动作806中，命令定子电压矢量从定子磁通参考系被变换到相电压参考系。例如，DQ/XY坐标变换模块或者DQ/XY矢量旋转模块执行这样的变换。如图3所示，DQ/XY矢量旋转模块将命令定子电压矢量从定子磁通参考系变换到相电压参考系。
[0072]在动作808中，来自相电压参考系的命令定子磁通矢量被处理以为感应马达产生AC电力。例如，空间矢量调制单元和DC/AC逆变器执行这样的处理。如图3所示，空间矢量调制单元处理命令定子电压矢量，在变换到相电压参考系中以后，以产生脉宽调制开关控制。DC/AC逆变器随后处理脉宽调制开关控制以为感应马达产生交流电(AC)电力。
[0073]在一个实施例中，处理作为转矩调节器回路的部分，对于动作802，包括进一步的动作，其能够例如在图6的转矩调节器上或由图6的转矩调节器执行。在该实施例中，处理作为转矩调节器回路的一部分包括生成在定子磁通参考系中表示的命令定子电压矢量的横轴线投影。这可以通过从命令转矩减去估计转矩执行以形成转矩误差。增加与转矩误差成比例的第一项以及与转矩误差的积分成比例的第二项形成PI(比例积分)控制器的输出。通过命令转子磁通与转子的旋转速度相乘形成正反馈量。将正反馈量与PI控制器的输出相加以形成命令定子电压矢量在定子磁通参考系中的横轴线投影。
[0074]在一个实施例中，处理作为转子磁通调节器回路的部分，对于动作804，包括进一步的动作，其能够例如在图7的转子磁通调节器上或由图7的转子磁通调节器执行。在该实施例中，处理作为转子磁通调节器回路的一部分包括生成在定子磁通参考系中表示的命令定子电压矢量的纵轴线投影。这可以通过从命令转子磁通减去估计转子磁通执行以形成磁通误差。增加与磁通误差成比例的第一项、与磁通误差成比例的第二项、以及与磁通误差的导数成比例的第三项形成命令定子电压矢量在定子磁通参考系中的纵轴线投影。
[0075]本感应马达控制器的各种实施例，如参考图1至图8上面所述，具有一些或所有下面的特性和特征。转子磁通和转矩控制被转子磁通调节器回路和转矩调节器回路执行，而不是电流调节回路。该转子磁通调节器回路和转矩调节器回路在定子磁通参考系中被处理。在定子磁通参考系中的物理量被认定为“dq”，在定子固定参考系中的物理量被认定为
U ”
xy ο
[0076]磁通和转矩估计器后面跟着磁通和转矩限制器。磁通和转矩估计器的输入是感应的马达的相电、感应的或计算的相电压、和感应的马达速度。其输出是估计的转子磁通量、转矩大小、定子磁通角、以及在“dq”参考系中的定子和转子回路电流。该定子磁通角，相对于定子固定参考系，被用来执行“dq”和“xy”之间的矢量旋转。
[0077]磁通和转矩限制器在与主回路的采样率相同的(或者低于主回路的)采样率下实时运行。磁通和转矩限制器确定最大的转矩命令以及最大的转子磁通量和最小的转子磁通量。该限制器块的设计基础是综合的马达物理模型，其将马达系统的操作限制定义为电池母线电压、感应的马达速度、和感应的逆变器以及马达的操作温度的函数。
[0078]磁通和转矩限制器的好处之一是定子电流和转子电流被单独限制。在直接转矩(在DTC中)下，既不是定子电流也不是转子电流被直接调节或限制。在一些实施例中，在场定向控制(FOC)下，只有定子电流被直接调节并且转子电流既不被调节也不被限制。
[0079]磁通和转矩命令生成器在相同或低于主回路的采样率下，适应性的生成实时的磁通和转矩命令。
[0080]转子磁通调节器的好处之一是转子磁通一般包含比定子磁通和气隙磁通更低的谐波，从而改善控制精确度以及降低系统的抖动。除此之外，转子磁通的相位轻微的滞后于定子磁通和气隙磁通，这可能导致改进的系统稳定性和改进的峰值转矩包络限制。
[0081]在与定子磁通一致的参考系中处理主控制回路的好处之一是与计算转子磁通角相比，定子磁通角计算能够更加精确并且能够收敛的更快。
[0082]考虑上述实施例，应该理解，实施例可以采用各种计算机实施操作，其涉及存储在计算机系统中的数据。这些操作是要求物理量的物理操纵的操作。通常，尽管不必要，这些量采用电或磁信号的形式，其能够被存储、传输、结合、比较以及其他操作。进一步地，执行操作经常被明确指代，如产生、识别、确定或比较。形成实施例的部分的本文所述的任何操作是有用的机器操作。实施例也涉及执行这些操作的装置或设备。所述设备能够针对所需目的而被专门构建或者设备能够是通用计算机，其被存储在计算机中的计算机程序选择性激活或配置。具体地，各种通用机器能够与根据本文教导撰写的计算机程序连用，或者其可以帮助构建更专用的设备以执行所需操作。
[0083]实施例也能够体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质是能够存储数据并且数据随后被计算机系统读取的任何数据存储装置。计算机可读介质的例子包括硬盘驱动器、网络附加存储装置(NAS)、只读存储器、随机存取存储器、CD-R0MXD-R、CD-RW、磁带以及其他光学和非光学数据存储装置。计算机可读介质也能够分布在网络耦合的计算机系统上，从而计算机可读代码以分布式方式被储存和执行。本文所述实施例可以利用各种计算机系统结构实现，包括手持装置、平板计算机、微处理器系统、基于微处理器或可编程消费性电子产品、微型计算机、大型计算机等。实施例还能够在分布式计算环境中实现，其中任务由通过有线或无线网络链路的远程处理装置执行。
[0084]尽管以具体顺序描述了方法操作，应该理解，其他操作可以在所述操作之间执行，所述操作可以被调整，使得它们发生稍微不同的次数，或者所述操作可以分布在允许处理操作与处理相关的各种间隔发生的系统中。
[0085]出于解释目的，参考具体实施例描述前述描述。然而，上述示例性讨论并不旨在穷尽或将本发明限制到所公开的精确形式。对于上述教导，许多修改和变化是可能的。实施例被选择和描述以最好地解释实施例的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够最好地利用实施例和各种修改以适用于所想到的具体用途。因此，本实施例视为示例性和非限制性的，并且本发明并不被限制到本文给出的细节，但是可以在所附权利要求的范围及其等同物内进行修改。
【主权项】
1.一种感应马达控制器，包括: 第一模块，其经由转子磁通调节器回路和转矩调节器回路导出定子磁通参考系中的命令定子电压矢量，所述转子磁通调节器回路和所述转矩调节器回路至少部分在所述定子磁通参考系中处理;和 第二模块，其处理所述命令定子电压矢量以为感应马达产生AC电力即交流电电力。2.根据权利要求1所述的感应马达控制器，其中: 所述第二模块将所述命令定子电压矢量从所述定子磁通参考系变换到相电压参考系，根据定子磁通角运用矢量旋转； 所述第二模块根据被变换到所述相电压参考系的所述命令定子电压矢量生成用于直流电到AC逆变器即DC到AC逆变器的脉宽调制开关控制；以及 所述第二模块根据所述脉宽调制开关控制为所述感应马达生成三相AC电力。3.根据权利要求1所述的感应马达控制器，还包括: 第三模块，其根据在相电压参考系中表示的定子电压矢量，至少两相的定子电流以及所述感应马达的转子转速，产生转矩、定子磁通角、转子磁通、所述定子磁通参考系中表示的定子电流矢量和所述定子磁通参考系中表示的转子电流矢量。4.根据权利要求3所述的感应马达控制器，其中: 所述转子磁通从所述第三模块被耦合到所述第一模块的磁通调节器； 所述转矩从所述第三模块被耦合到所述第一模块的转矩调节器； 所述定子磁通角从所述第三模块被耦合到所述第二模块； 所述相电压参考系中表示的所述定子电压矢量根据所述定子磁通参考系中表示的所述命令定子电压矢量由所述第二模块产生；以及所述至少两相的定子电流由所述第二模块提供。5.根据权利要求1所述的感应马达控制器，还包括: 第三模块，所述第三模块运用转子磁通电流模型和转子磁通电压模型生成转子磁通和转矩，其中所述转子磁通调节器回路包括所述转子磁通作为所述第一模块的输入，以及所述转矩调节器回路包括所述转矩作为所述第一模块的输入。6.根据权利要求1所述的感应马达控制器，还包括