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一种控制自动离合器执行电机的方法和装置

阅读:655发布:2020-05-23

专利汇可以提供一种控制自动离合器执行电机的方法和装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种控制自动 离合器 执行 电机 的方法和装置,该方法包括:若获取的 转子 位置 传感器 的当前工作 电压 不在所述转子 位置传感器 的正常工作电压范围内,获取前一次利用空间矢量控制法计算过程中得到的执行电机的两相静止 坐标系 中的历史 电流 和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;并根据它们估算获得转子 角 位置;根据目标转子角位置、估算获得的转子角位置和采集的执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。由此可见,转子位置传感器失效时,利用前一次利用空间矢量控制法的历史数据可以估算获得转子角位置,继续完成对执行电机的控制,进而控制离合器,车辆可以继续安全可靠行驶。,下面是一种控制自动离合器执行电机的方法和装置专利的具体信息内容。

1.一种控制自动离合器执行电机的方法,其特征在于,包括:
获取转子位置传感器的当前工作电压
若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;
所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压是前一次利用空间矢量控制法计算得到的;
根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,估算获得转子位置;
根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机;所述目标转子角位置是上层软件发送的,所述执行电机的三相静止坐标系中的电流是电流采集器采集的所述执行电机三条相线中两条相线的当前电流。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,估算获得转子角位置,具体为:
根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,利用一阶积分器和极坐标变换法,估算获得所述转子角位置。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机,包括:
根据目标转子角位置和所述转子角位置,通过位置PI闭环控制器和转速PI闭环控制器计算获得目标交轴电流;
根据所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,通过Clark变换和Park变换计算获得交轴电流和直轴电流;
根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和直轴电流,通过电流PI闭环控制器和反Park变换计算获得控制执行电机的两相静止坐标系中的电压;
根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换和脉冲宽度调制器计算获得执行电机的三相静止坐标系中的控制电压;
根据所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压,控制自动离合器执行电机。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据目标转子角位置和所述转子角位置,通过位置PI闭环控制器和转速PI闭环控制器计算获得目标交轴电流,包括:
根据所述目标转子角位置与所述转子角位置的差值,通过所述位置PI闭环控制器计算获得所述目标转速;
根据所述目标转速与实际转速的差值,通过所述转速PI闭环控制器计算获得所述目标交轴电流,所述实际转速为所述转子角位置的微分。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和直轴电流,通过电流PI闭环控制器和反Park变换计算获得控制执行电机的两相静止坐标系中的电压,包括:
根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和所述直轴电流,通过所述电流PI闭环控制器计算获得交轴电压和直轴电压;
根据所述交轴电压和所述直轴电压,通过所述反Park变换计算获得所述控制执行电机的两相静止坐标系中的电压。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换和脉冲宽度调制器计算获得所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压,包括:
根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换计算获得控制幅度和控制角度;
根据所述控制幅度和所述控制角度,通过所述脉冲宽度调制器计算获得所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,通知报警器报警。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
若所述当前工作电压在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取所述转子位置传感器采集的转子角位置;
根据所述转子位置传感器采集的转子角位置,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。
9.一种控制自动离合器执行电机的装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取转子位置传感器的当前工作电压;
第二获取单元,用于若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压,所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压是前一次利用空间矢量控制法计算得到的;
估算获得单元,用于根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,估算获得转子角位置;
第一控制单元,用于根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机;所述目标转子角位置是上层软件发送的,所述执行电机的三相静止坐标系中的电流是电流采集器采集的所述执行电机三条相线中两条相线的当前电流。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述估算获得单元具体用于:根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,利用一阶积分器和极坐标变换法,估算获得所述转子角位置。

说明书全文

一种控制自动离合器执行电机的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种控制自动离合器执行电机的方法及装置。

背景技术

[0002] 为了能够自动地适时完成离合器的断开与接合,从而简化了车辆驾驶员的操纵动作,出现了自动离合器。目前,自动离合器已经越来越常用于车辆中。
[0003] 自动离合器中离合器的控制依赖于执行电机,现有技术中,执行电机往往会采用带有转子位置传感器的直流无刷电机,基于转子位置传感器反馈的转子位置信号采用空间矢量控制法,从而可以实现精确地控制执行电机的转子度和其对应的离合器位置。
[0004] 然而,发明人经过研究发现,现有技术中的方法严重依赖转子位置传感器反馈的转子位置信号。当在控制离合器进行断开与接合操作的过程中,若转子位置传感器不能正常工作,即转子位置传感器失效,则无法获得反馈的转子位置信号,不能再根据空间矢量控制法来控制执行电机,进而无法控制离合器,离合器处于不可控的状态,产生了极大的险,车辆无法继续安全可靠的行驶。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是,提供一种控制自动离合器执行电机的方法及装置,使得在转子位置传感器失效的情况下,仍然可以获得转子位置信号,继续根据空间矢量控制法,完成对执行电机的控制,进而离合器仍受到执行电机控制,实现车辆安全行驶。
[0006] 第一方面,本发明实施例提供了一种控制自动离合器执行电机的方法,该方法包括:
[0007] 获取转子位置传感器的当前工作电压
[0008] 若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压是前一次利用空间矢量控制法计算得到的;
[0009] 根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,估算获得转子角位置;
[0010] 根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机;所述目标转子角位置是上层软件发送的,所述执行电机的三相静止坐标系中的电流是电流采集器采集的所述执行电机三条相线中两条相线的当前电流。
[0011] 优选的,所述根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,估算获得转子角位置,具体为:
[0012] 根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,利用一阶积分器和极坐标变换法,估算获得所述转子角位置。
[0013] 优选的,所述根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机,包括:
[0014] 根据目标转子角位置和所述转子角位置,通过位置PI闭环控制器和转速PI闭环控制器计算获得目标交轴电流;
[0015] 根据所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,通过Clark变换和Park变换计算获得交轴电流和直轴电流;
[0016] 根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和直轴电流,通过电流PI闭环控制器和反Park变换计算获得控制执行电机的两相静止坐标系中的电压;
[0017] 根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换和脉冲宽度调制器计算获得执行电机的三相静止坐标系中的控制电压;
[0018] 根据所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压,控制自动离合器执行电机。
[0019] 优选的,所述根据目标转子角位置和所述转子角位置,通过位置PI闭环控制器和转速PI闭环控制器计算获得目标交轴电流,包括:
[0020] 根据所述目标转子角位置与所述转子角位置的差值,通过所述位置PI闭环控制器计算获得所述目标转速;
[0021] 根据所述目标转速与实际转速的差值,通过所述转速PI闭环控制器计算获得所述目标交轴电流,所述实际转速为所述转子角位置的微分。
[0022] 优选的,所述根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和直轴电流,通过电流PI闭环控制器和反Park变换计算获得控制执行电机的两相静止坐标系中的电压,包括:
[0023] 根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和所述直轴电流,通过所述电流PI闭环控制器计算获得交轴电压和直轴电压;
[0024] 根据所述交轴电压和所述直轴电压,通过所述反Park变换计算获得所述控制执行电机的两相静止坐标系中的电压。
[0025] 优选的,所述根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换和脉冲宽度调制器计算获得所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压,包括:
[0026] 根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换计算获得控制幅度和控制角度;
[0027] 根据所述控制幅度和所述控制角度,通过所述脉冲宽度调制器计算获得所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压。
[0028] 优选的,还包括:
[0029] 若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,通知报警器报警。
[0030] 优选的,还包括:
[0031] 若所述当前工作电压在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取所述转子位置传感器采集的转子角位置;
[0032] 根据所述转子位置传感器采集的转子角位置,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。
[0033] 第二方面,本发明实施例提供了一种控制自动离合器执行电机的装置,该装置包括:
[0034] 第一获取单元,用于获取转子位置传感器的当前工作电压;
[0035] 第二获取单元,用于若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压,所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压是前一次利用空间矢量控制法计算得到的;
[0036] 估算获得单元,用于根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,估算获得转子角位置;
[0037] 第一控制单元,用于根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机;所述目标转子角位置是上层软件发送的,所述执行电机的三相静止坐标系中的电流是电流采集器采集的所述执行电机三条相线中两条相线的当前电流。
[0038] 优选的,所述估算获得单元具体用于:根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,利用一阶积分器和极坐标变换法,估算获得所述转子角位置。
[0039] 与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
[0040] 采用本发明实施例的技术方案,若获取的转子位置传感器的当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取前一次利用空间矢量控制法计算过程中得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;并根据它们估算获得转子角位置;根据上层软件发送的目标转子角位置、估算获得的转子角位置和电流采集器采集的执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。由此可见,转子位置传感器失效时,利用前一次利用空间矢量控制法计算得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压可以估算获得转子角位置,可以继续根据空间矢量控制法完成对执行电机的控制,进而继续控制离合器,车辆可以继续安全可靠的行驶。附图说明
[0041] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0042] 图1为本发明实施例中一种应用场景所涉及的系统框架示意图;
[0043] 图2为本发明实施例提供的一种控制自动离合器执行电机的方法的流程示意图;
[0044] 图3为本发明实施例提供的具体的自动离合器执行电机控制系统的结构示意图;
[0045] 图4为本发明实施例提供的另一种控制自动离合器执行电机的方法的流程示意图;
[0046] 图5为本发明实施例提供的一种控制自动离合器执行电机的装置的结构示意图。

具体实施方式

[0047] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0048] 首先,在本实施例中,对部分专业技术名词的解释如下:
[0049] 空间矢量控制法:将异步电动机在三相静止坐标系中的定子电流Iu、Iv、Iw,通过Clark变换,即,三相——二相变换,等效成两相静止坐标系中的的交流电流Ia、Ib再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系中的直流电流Id、Iq,然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制;其中,Id相当于直流电动机的励磁电流;Iq相当于与转矩成正比的转矩电流。
[0050] 发明人经过研究发现,现有技术中执行电机往往会采用带有转子位置传感器的直流无刷电机,基于转子位置传感器反馈的转子位置信号采用空间矢量控制法,从而可以实现精确地控制执行电机的转子角度和其对应的离合器位置。然而,该方法严重依赖转子位置传感器反馈的转子位置信号。当在控制离合器进行断开与接合操作的过程中,若转子位置传感器不能正常工作,即转子位置传感器失效,则无法获得反馈的转子位置信号,不能再根据空间矢量控制法来控制执行电机,此时采取电机停转的措施,可能会造成离合器处于永久闭合、或永久打开、或永久滑膜的三种不可控状态,造成车辆无法换挡、无法移动甚至离合器过热烧坏,产生了极大的风险,车辆无法继续安全可靠的行驶。
[0051] 为了解决这一问题,在本发明实施例中,若获取的转子位置传感器的当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取前一次利用空间矢量控制法计算过程中得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;并根据它们估算获得转子角位置;根据上层软件发送的目标转子角位置、估算获得的转子角位置和电流采集器采集的执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。由此可见,转子位置传感器失效时,利用前一次利用空间矢量控制法计算得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压可以估算获得转子角位置,可以继续根据空间矢量控制法完成对执行电机的控制,进而继续控制离合器,车辆可以继续安全可靠的行驶。
[0052] 举例来说,本发明实施例的场景之一,可以是应用到如图1所示的场景中。该场景中包括转子位置传感器101、执行电机控制设备102和自动离合器执行电机103。执行电机控制设备102获取转子位置传感器101的当前工作电压;若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器101的正常工作电压范围内,执行电机控制设备102获取执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压是前一次利用空间矢量控制法计算得到的;根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,执行电机控制设备102估算获得转子角位置;根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,执行电机控制设备102利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机103;所述目标转子角位置是上层软件发送的,所述执行电机的三相静止坐标系中的电流是电流采集器采集的所述执行电机三条相线中两条相线的当前电流。
[0053] 可以理解的是,在上述应用场景中,虽然将本发明实施方式的动作描述由服务器102执行。本发明在执行主体方面不受限制,只要执行了本发明实施方式所公开的动作即可。
[0054] 可以理解的是,上述场景仅是本发明实施例提供的一个场景示例,本发明实施例并不限于此场景。
[0055] 下面结合附图,通过实施例来详细说明本发明实施例中控制自动离合器执行电机的方法及装置的具体实现方式。
[0056] 示例性方法
[0057] 参见图2,示出了本发明实施例中一种控制自动离合器执行电机的方法的流程示意图。在本实施例中,所述方法例如可以包括以下步骤:
[0058] 步骤201:获取转子位置传感器的当前工作电压。
[0059] 在实际应用中,传感器在出厂前就被设置了正常工作电压范围[a,b],也就是说,传感器的工作电压只有处在[a,b]范围内,才证明传感器在正常工作,当传感器的工作电压低于a或者工作电压高于b时,证明此时的传感器正在异常工作,即,传感器处于失效状态。因此,在运行设备中有传感器时,为了知道传感器是否处于正常工作状态,应该首先获取传感器的当前工作电压,即,执行步骤201,然后判断传感器的当前工作电压是否在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内。
[0060] 步骤202:若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压是前一次利用空间矢量控制法计算得到的。
[0061] 进行判断所述转子位置传感器的当前工作电压是否在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,可以得到判断结果,当判断结果为所述转子位置传感器的当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,也就是本实施例的应用场景时,执行上述步骤202;当判断结果为所述转子位置传感器的当前工作电压在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,即,转子位置传感器处于正常工作状态时,应该按照现已有的技术控制自动离合器执行电机,具体方法过程如下所示:
[0062] 步骤A:若所述当前工作电压在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取所述转子位置传感器采集的转子角位置。
[0063] 步骤B:根据所述转子位置传感器采集的转子角位置,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。
[0064] 步骤203:根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,估算获得转子角位置。
[0065] 在实际应用中,将步骤202获取的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压作为估算单元的输入变量,经过估算单元中的一阶积分器和极坐标变换估算,估算单元的输出变量为转子角位置。因此,在本实施例的一些实施方式中,所述步骤203,例如具体可以为:根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,利用一阶积分器和极坐标变换法,估算获得所述转子角位置。
[0066] 步骤204:根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机;所述目标转子角位置是上层软件发送的,所述执行电机的三相静止坐标系中的电流是电流采集器采集的所述执行电机三条相线中两条相线的当前电流。
[0067] 需要说明的是,自动离合器执行电机是异步电机,目前成熟的直流电动机的控制方法,因此想要实现对异步电机的控制可以模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,得异步电动机的控制量,进而实现对异步电机的控制,即,执行步骤204。所述步骤204中利用空间矢量控制法大致是指将异步电机在三相静止坐标系中的定子电流通过Clark变换,即,三相——二相变换,等效成两相静止坐标系中的的交流电流,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系中的直流电流,然后模仿直流电动机的控制方法。因此,在本实施例的一些实施方式中,所述步骤204包括:根据目标转子角位置和所述转子角位置,通过位置PI闭环控制器和转速PI闭环控制器计算获得目标交轴电流;根据所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,通过Clark变换和Park变换计算获得交轴电流和直轴电流;根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和直轴电流,通过电流PI闭环控制器和反Park变换计算获得控制执行电机的两相静止坐标系中的电压;根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换和脉冲宽度调制器计算获得执行电机的三相静止坐标系中的控制电压;根据所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压,控制自动离合器执行电机。
[0068] 需要说明的是,如图3所示的具体的自动离合器执行电机控制系统的结构示意图,上述步骤204包括的一些步骤具体实现方式的详细说明可以如下所示:
[0069] 其中,所述根据目标转子角位置和所述转子角位置,通过位置PI闭环控制器和转速PI闭环控制器计算获得目标交轴电流的步骤,例如可以包括:
[0070] 步骤a:根据所述目标转子角位置与所述转子角位置的差值,通过所述位置PI闭环控制器计算获得所述目标转速;
[0071] 步骤b:根据所述目标转速与实际转速的差值,通过所述转速PI闭环控制器计算获得所述目标交轴电流,所述实际转速为所述转子角位置的微分。
[0072] 其中,所述根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和直轴电流,通过电流PI闭环控制器和反Park变换计算获得控制执行电机的两相静止坐标系中的电压的步骤,例如可以包括:
[0073] 步骤c:根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和所述直轴电流,通过所述电流PI闭环控制器计算获得交轴电压和直轴电压;
[0074] 步骤d:根据所述交轴电压和所述直轴电压,通过所述反Park变换计算获得所述控制执行电机的两相静止坐标系中的电压。
[0075] 其中,所述根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换和脉冲宽度调制器计算获得所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压步骤,例如可以包括:
[0076] 步骤e:根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换计算获得控制幅度和控制角度;
[0077] 步骤f:根据所述控制幅度和所述控制角度,通过所述脉冲宽度调制器计算获得所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压。
[0078] 通过本实施例提供的各种实施方式,若获取的转子位置传感器的当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取前一次利用空间矢量控制法计算过程中得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;并根据它们估算获得转子角位置;根据上层软件发送的目标转子角位置、估算获得的转子角位置和电流采集器采集的执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。由此可见,转子位置传感器失效时,利用前一次利用空间矢量控制法计算得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压可以估算获得转子角位置,可以继续根据空间矢量控制法完成对执行电机的控制,进而继续控制离合器,车辆可以继续安全可靠的行驶。
[0079] 在实际应用中,设定转子位置传感器的正常工作电压范围是[2.5V,5V],以此为例,详细具体说明本发明实施例中如何利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机的方法具体实现方式。
[0080] 参见图4,示出了本发明实施例中另一种控制自动离合器执行电机的方法的流程示意图。在本实施例中,所述方法例如可以包括以下步骤:
[0081] 步骤401:获取转子位置传感器的当前工作电压。
[0082] 步骤402:判断当前工作电压是否在[2.5V,5V]范围内,若是,进入步骤403;若否,进入步骤404。
[0083] 步骤403:获取转子位置传感器采集的转子角位置。
[0084] 步骤404:获取执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压是前一次利用空间矢量控制法计算得到的。
[0085] 步骤405:根据执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,利用一阶积分器和极坐标变换法,估算获得转子角位置。
[0086] 步骤406:根据目标转子角位置与转子角位置的差值,通过位置PI闭环控制器计算获得目标转速。
[0087] 步骤407:根据目标转速与实际转速的差值,通过转速PI闭环控制器计算获得目标交轴电流,实际转速为转子角位置的微分。
[0088] 步骤408:根据执行电机的三相静止坐标系中的电流,通过Clark变换和Park变换计算获得交轴电流和直轴电流。
[0089] 需要说明的是,所述步骤406-步骤407和步骤408可以同时执行。
[0090] 步骤409:根据目标交轴电流与交轴电流的差值和直轴电流,通过电流PI闭环控制器计算获得交轴电压和直轴电压。
[0091] 步骤410:根据交轴电压和直轴电压,通过反Park变换计算获得控制执行电机的两相静止坐标系中的电压。
[0092] 步骤411:根据两相静止坐标系中的电压,通过极坐标变换计算获得控制幅度和控制角度。
[0093] 步骤412:根据控制幅度和控制角度,通过脉冲宽度调制器计算获得执行电机的三相静止坐标系中的控制电压。
[0094] 步骤413:根据执行电机的三相静止坐标系中的控制电压,控制自动离合器执行电机。
[0095] 通过本实施例提供的各种实施方式,若获取的转子位置传感器的当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取前一次利用空间矢量控制法计算过程中得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;并根据它们估算获得转子角位置;根据上层软件发送的目标转子角位置、估算获得的转子角位置和电流采集器采集的执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。由此可见,转子位置传感器失效时,利用前一次利用空间矢量控制法计算得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压可以估算获得转子角位置,可以继续根据空间矢量控制法完成对执行电机的控制,进而继续控制离合器,车辆可以继续安全可靠的行驶。
[0096] 示例性装置
[0097] 参见图5,示出了本发明实施例中一种控制自动离合器执行电机的装置的结构示意图。在本实施例中,所述装置例如具体可以包括:
[0098] 第一获取单元501,用于获取转子位置传感器的当前工作电压;
[0099] 第二获取单元502,用于若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压,所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压是前一次利用空间矢量控制法计算得到的;
[0100] 估算获得单元503,用于根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,估算获得转子角位置;
[0101] 第一控制单元504,用于根据目标转子角位置、所述转子角位置和所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机;所述目标转子角位置是上层软件发送的,所述执行电机的三相静止坐标系中的电流是电流采集器采集的所述执行电机三条相线中两条相线的当前电流。
[0102] 可选的,所述估算获得单元503具体用于:根据所述执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和所述控制执行电机的历史两相静止坐标系控制电压,利用一阶积分器和极坐标变换法,估算获得所述转子角位置。
[0103] 可选的,所述装置还包括第三获取单元和第二控制单元;
[0104] 所述第三获取单元,用于若所述当前工作电压在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取所述转子位置传感器采集的转子角位置;
[0105] 所述第二控制单元,用于根据所述转子位置传感器采集的转子角位置,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。
[0106] 可选的,所述第一控制单元504,包括第一计算获得单元、第二计算获得单元、第三计算获得单元、第四计算获得单元和第三控制单元;
[0107] 所述第一计算获得单元,用于根据目标转子角位置和所述转子角位置,通过位置PI闭环控制器和转速PI闭环控制器计算获得目标交轴电流;
[0108] 所述第二计算获得单元,用于根据所述执行电机的三相静止坐标系中的电流,通过Clark变换和Park变换计算获得交轴电流和直轴电流;
[0109] 所述第三计算获得单元,用于根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和直轴电流,通过电流PI闭环控制器和反Park变换计算获得控制执行电机的两相静止坐标系中的电压;
[0110] 所述第四计算获得单元,用于根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换和脉冲宽度调制器计算获得执行电机的三相静止坐标系中的控制电压;
[0111] 所述第三控制单元,用于根据所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压,控制自动离合器执行电机。
[0112] 可选的,所述第一计算获得单元包括第一计算获得子单元和第二计算获得子单元;
[0113] 第一计算获得子单元,用于根据所述目标转子角位置与所述转子角位置的差值,通过所述位置PI闭环控制器计算获得所述目标转速;
[0114] 第二计算获得子单元,用于根据所述目标转速与实际转速的差值,通过所述转速PI闭环控制器计算获得所述目标交轴电流,所述实际转速为所述转子角位置的微分。
[0115] 可选的,所述第三计算获得单元包括第三计算获得子单元和第四计算获得子单元;
[0116] 所述第三计算获得子单元,用于根据所述目标交轴电流与所述交轴电流的差值和所述直轴电流,通过所述电流PI闭环控制器计算获得交轴电压和直轴电压;
[0117] 所述第四计算获得子单元,用于根据所述交轴电压和所述直轴电压,通过所述反Park变换计算获得所述控制执行电机的两相静止坐标系中的电压。
[0118] 可选的,所述第四计算获得单元包括第五计算获得子单元和第六计算获得子单元;
[0119] 所述第五计算获得子单元,用于根据所述两相静止坐标系中的电压,通过所述极坐标变换计算获得控制幅度和控制角度;
[0120] 所述第六计算获得子单元,用于根据所述控制幅度和所述控制角度,通过所述脉冲宽度调制器计算获得所述执行电机的三相静止坐标系中的控制电压。
[0121] 可选的,所述装置还包括通知单元;
[0122] 所述通知单元,用于若所述当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,通知报警器报警。
[0123] 通过本实施例提供的各种实施方式,若获取的转子位置传感器的当前工作电压不在所述转子位置传感器的正常工作电压范围内,获取前一次利用空间矢量控制法计算过程中得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压;并根据它们估算获得转子角位置;根据上层软件发送的目标转子角位置、估算获得的转子角位置和电流采集器采集的执行电机的三相静止坐标系中的电流,利用空间矢量控制法控制自动离合器执行电机。由此可见,转子位置传感器失效时,利用前一次利用空间矢量控制法计算得到的执行电机的两相静止坐标系中的历史电流和对应的控制执行电机的两相静止坐标系中的历史电压可以估算获得转子角位置,可以继续根据空间矢量控制法完成对执行电机的控制,进而继续控制离合器,车辆可以继续安全可靠的行驶。
[0124] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0125] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
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