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永磁同步电机控制装置及其控制方法

申请号 CN202410438686.6 申请日 2024-04-12 公开(公告)号 CN118041160A 公开(公告)日 2024-05-14
申请人 峰岹科技(深圳)股份有限公司; 发明人 李宝荣; 李锐; 毕磊; 毕超;
摘要 本 申请 应用于 电机 控制技术领域,公开了一种永磁同步电机控制装置及其控制方法,永磁同步电机控制装置与电机连接,永磁同步电机控制装置包括:总线,总线用于接收运算 信号 并输出;ME 控制器 ,ME控制器与总线连接,用于接收计算信号进行运算,并输出FOC计算数据和三相比较值;算术运算模 块 ,算术运算模块与ME控制器连接,以供ME控制器调用运算模块进行运算; 存储器 ,存储器与ME控制器连接,用于接收FOC计算数据和三相比较值并存储;驱动控 制模 块,驱动 控制模块 与存储器连接,用于接收三相比较值,并基于三相比较值针对电机进行控制。从而,解决传统的 驱动电机 的 硬件 结构的 电路 面积的技术问题。
权利要求

1.一种永磁同步电机控制装置,其特征在于,所述永磁同步电机控制装置与电机连接,所述永磁同步电机控制装置包括:
总线,所述总线用于接收运算信号并输出;
ME控制器,所述ME控制器与所述总线连接,用于接收所述运算信号进行运算,并输出FOC计算数据,其中,所述FOC计算数据包括三相比较值;
算术运算模,所述算术运算模块与所述ME控制器连接,以供所述ME控制器调用所述运算模块进行运算;
存储器,所述存储器与所述ME控制器连接,用于接收所述FOC计算数据并存储;
驱动控制模块,所述驱动控制模块与所述存储器连接,用于接收所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。
2.如权利要求1所述的永磁同步电机控制装置,其特征在于,所述永磁同步电机控制装置与一个电机连接,所述驱动控制模块包括:
一个驱动控制单元,所述驱动控制单元与所述电机连接;
或者,所述永磁同步电机控制装置与多个电机连接,所述驱动控制模块包括:
多个驱动控制单元,各所述驱动控制单元与各电机一一对应连接。
3.如权利要求2所述的永磁同步电机控制装置,其特征在于,所述ME控制器包括:
ME状态机,所述ME状态机用于控制FOC的计算状态;
ME缓存器,所述缓存器分别与所述存储器和所述算术运算模块连接,所述ME缓存器用于对所述算术运算模块的运算结果进行缓存,以及将所述运算结果存储至所述存储器;
ME中断控制器,用于产生中断信号;
ME寄存器,所述ME寄存器与所述总线连接,用于存储数据和指令,以供基于所述总线进行读写。
4.如权利要求3所述的永磁同步电机控制装置,其特征在于,所述算术运算模块包括:
加减法器,用于进行加法和减法运算;
乘法器,用于进行乘法运算;
除法器,用于进行除法运算;
低通滤波器,用于进行低通滤波;
PI控制器,用于闭环控制;
CORDIC模块,用于三函数运算。
5.如权利要求4所述的永磁同步电机控制装置,其特征在于,所述存储器包括:
一个电机参数区域,所述电机参数区域用于存储所述FOC计算数据和预设电机参数;或者,
多个电机参数区域,各所述电机参数区域用于存储各电机对应的FOC计算数据和预设电机参数。
6.如权利要求5所述的永磁同步电机控制装置,其特征在于,所述电机参数区域包括:
电机上电参数区域,所述电机上电参数区域用于存储所述预设电机参数;
电机FOC参数区域,所述电机FOC参数区域用于存储所述FOC计算数据。
7.如权利要求6所述的永磁同步电机控制装置,其特征在于,所述永磁同步电机控制装置还包括:
一个模数转换单元,所述模数转换单元分别与所述驱动控制单元、所述电机和所述存储器连接;或者,
多个模数转换单元,各所述模数转换单元分别与各所述驱动控制单元、各所述电机和所述存储器连接。
8.如权利要求7所述的永磁同步电机控制装置,其特征在于,所述永磁同步电机控制装置还包括:
一个比较器,所述比较器与所述电机连接;或者,
多个比较器,各所述比较器与各所述电机连接;
其中,所述比较器用于采集所述电机的电流值,并将所述电流值和预设过流保护值进行比较,并输出比较结果;
电机保护模块,所述电机保护模块分别与所述比较器、所述驱动控制单元、所述电机连接,用于接收所述比较结果,并基于所述比较结果控制驱动控制模块针对所述电机的输出。
9.一种永磁同步电机控制装置的控制方法,其特征在于,所述永磁同步电机控制装置的控制方法应用于如权利要求1至8任一项所述的永磁同步电机控制装置,所述永磁同步电机控制装置的控制方法包括:
控制ME控制器在接收到计算信号时,调用运算模块进行FOC计算后得到三相比较值,所述ME控制器将所述三相比较值发送至存储器进行存储;
控制驱动控制模块从所述存储器中获取所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。

说明书全文

永磁同步电机控制装置及其控制方法

技术领域

[0001] 本申请涉及电机控制技术领域,尤其涉及一种永磁同步电机控制装置及其控制方法。

背景技术

[0002] FOC(Field Oriented Control,磁场定向控制)被广泛运用于各种永磁同步电机或直流无刷电机的控制场景,它通过精确地控制磁场大小与方向,以实现更好的电机控制效果。在一个电机控制系统中FOC的计算可通过软件实现或硬件实现,其中软件实现更加灵活便捷,但是计算周期较长,一些特定的应用场景软件实现也容易受限。而硬件实现通过数字电路算法固化,可以缩短算法的计算时间,也可以实现某些特定功能。
[0003] 传统的FOC硬件实现方法为将FOC的各个子模,如坐标变换、PI控制器、SVPWM和度计算等模块分解开进行子电路的设计,再将各模块集成后实现完整的FOC算法。
[0004] 传统电路设计中的寄存器资源和算术运算资源消耗较大的电路面积,导致电路面积非常大。发明内容
[0005] 本申请的主要目的在于提供一种永磁同步电机控制装置及其控制方法,旨在解决传统的驱动电机的硬件结构的电路面积大的技术问题。
[0006] 为实现上述目的,本申请提供一种永磁同步电机控制装置,所述永磁同步电机控制装置包括:所述永磁同步电机控制装置与电机连接,所述永磁同步电机控制装置包括:
总线,所述总线用于接收运算信号并输出;
ME控制器,所述ME控制器与所述总线连接,用于接收所述运算信号进行运算,并输出FOC计算数据,其中,所述FOC计算数据包括三相比较值;
算术运算模块,所述算术运算模块与所述ME控制器连接,以供所述ME控制器调用所述运算模块进行运算;
存储器,所述存储器与所述ME控制器连接,用于接收所述FOC计算数据并存储;
驱动控制模块,所述驱动控制模块与所述存储器连接,用于接收所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。
[0007] 可选的,所述永磁同步电机控制装置与一个电机连接,所述驱动控制模块包括:一个驱动控制单元,所述驱动控制单元与所述电机连接;
或者,所述永磁同步电机控制装置与多个电机连接,所述驱动控制模块包括:
多个驱动控制单元,各所述驱动控制单元与各电机一一对应连接。
[0008] 可选的,所述ME控制器包括:ME状态机,所述ME状态机用于控制FOC的计算状态;
ME缓存器,所述缓存器分别与所述存储器和所述算术运算模块连接,所述ME缓存器用于对所述算术运算模块的运算结果进行缓存,以及将所述运算结果存储至所述存储器;
ME中断控制器,用于产生中断信号;
ME寄存器,所述ME寄存器与所述总线连接,用于存储数据和指令,以供基于所述总线进行读写。
[0009] 可选的,所述算术运算模块包括:加减法器,用于进行加法和减法运算;
乘法器,用于进行乘法运算;
除法器,用于进行除法运算;
低通滤波器,用于进行低通滤波;
PI控制器,用于闭环控制;
CORDIC模块,用于三角函数运算。
[0010] 可选的,所述存储器包括:一个电机参数区域,所述电机参数区域用于存储所述FOC计算数据和预设电机数据;或者,
多个电机参数区域,各所述电机参数区域用于存储各电机对应的FOC计算数据和预设电机参数。
[0011] 可选的,所述电机参数区域包括:电机上电参数区域,所述电机上电参数区域用于存储所述预设电机参数;
电机FOC参数区域,所述电机FOC参数区域用于存储所述FOC计算数据。
[0012] 可选的,所述永磁同步电机控制装置还包括:一个模数转换单元,所述模数转换单元分别与所述驱动控制单元、所述电机和所述存储器连接;或者,
多个模数转换单元,各所述模数转换单元分别与各所述驱动控制单元、各所述电机和所述存储器连接。
[0013] 可选的,所述永磁同步电机控制装置还包括:一个比较器,所述比较器与所述电机连接;或者,
多个比较器,各所述比较器与各所述电机连接;
其中,所述比较器用于采集所述电机的电流值,并将所述电流值和预设过流保护值进行比较,并输出比较结果;
电机保护模块,所述电机保护模块分别与所述比较器、所述驱动控制单元、所述电机连接,用于接收所述比较结果,并基于所述比较结果控制驱动控制模块针对所述电机的输出。
[0014] 为实现上述目的,本申请提供一种永磁同步电机控制装置的控制方法,所述永磁同步电机控制装置的控制方法应用于如上所述的永磁同步电机控制装置,所述永磁同步电机控制装置的控制方法包括:控制ME控制器在接收到计算信号时,调用运算模块进行FOC计算后得到三相比较值,所述ME控制器将所述三相比较值发送至存储器进行存储;
控制驱动控制模块从所述存储器中获取所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。
[0015] 本申请提供一种永磁同步电机控制装置,所述永磁同步电机控制装置与电机连接,所述永磁同步电机控制装置包括:总线,所述总线用于接收使能信号和运算信号并输出;ME控制器,所述ME控制器与所述总线连接,用于接收所述运算信号进行运算,并输出FOC计算数据和三相比较值;算术运算模块,所述算术运算模块与所述ME控制器连接,以供所述ME控制器调用所述运算模块进行运算;存储器,所述存储器与所述ME控制器连接,用于接收所述FOC计算数据和三相比较值并存储;驱动控制模块,所述驱动控制模块与所述存储器连接,用于接收所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。相比于传统的每一步计算都需要调用一个缓存单元和一个算术运算模块,本申请基于ME控制器复用缓存资源,和基于算术运算模块复用算术运算资源,且使用存储器架构代替寄存器进行变量寄存,从而,在实现对电机的控制时,能够节省数字电路的设计资源,进而极大程度上减少了电路面积。附图说明
[0016] 图1为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置的框架结构示意图;图2为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中驱动控制模块的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置针对双电机定向控制系统的执行流程图
图4为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中ME控制器的结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中ME缓存器的应用示意图;
图6为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中算术运算模块的细化示意图;
图7为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中存储器的细化示意图;
图8为本申请另一实施例提供的永磁同步电机控制装置的结构示意图;
图9为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中模数转换单元的应用示意图;
图10为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中比较器和电机保护模块的应用示意图。
[0017] 附图标号说明:
[0018] 本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0019] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0020] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0021] 需要说明,本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0022] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0023] 另外,在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
[0024] 本申请提供一种永磁同步电机控制装置,参照图1,图1为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置的框架结构示意图,所述永磁同步电机控制装置包括:所述永磁同步电机控制装置与电机连接,所述永磁同步电机控制装置包括:
总线50,所述总线用于接收运算信号并输出;
ME控制器10,所述ME控制器与所述总线连接,用于接收所述运算信号进行运算,并输出FOC计算数据,其中,所述FOC计算数据包括三相比较值;
算术运算模块20,所述算术运算模块与所述ME控制器连接,以供所述ME控制器调用所述运算模块进行运算;
存储器30,所述存储器与所述ME控制器连接,用于接收所述FOC计算数据并存储;
驱动控制模块40,所述驱动控制模块与所述存储器连接,用于接收所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。
[0025] 在本实施例中,上位机基于总线50向驱动控制模块40发送使能信号,在驱动控制模块40开启之后,上位机基于总线50向ME控制器10发送运算信号,ME控制器10基于算术运算模块20进行FOC计算,并将基于FOC计算得到的FOC数据中的三相比较值发送至存储器30进行存储,驱动控制模块40从所述存储器30中获取所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。从而,相比于传统的每一步计算都需要调用一个缓存单元和一个算术运算模块,本申请基于ME控制器复用缓存资源,和基于算术运算模块复用算术运算资源,且使用存储器架构代替寄存器进行变量寄存,从而,在实现对电机的控制时,能够节省数字电路的设计资源,进而极大程度上减少了电路面积。
[0026] 需要说明的是,FOC计算数据是ME控制器10在进行FOC的计算过程中存储的数据。
[0027] 可选的,在一些可行的实时例中,参考图2和图3,图2为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中驱动控制模块的结构示意图,图3为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置针对双电机定向控制系统的执行流程图。所述永磁同步电机控制装置与一个电机连接,所述驱动控制模块40包括:一个驱动控制单元41,所述驱动控制单元41与所述电机连接;
或者,所述永磁同步电机控制装置与多个电机连接,所述驱动控制模块40包括:
多个驱动控制单元41,各所述驱动控制单元41与各电机一一对应连接。
[0028] 在本实施例中,驱动控制模块40可以包括一个驱动控制单元41或者多个驱动控制单元41。
[0029] 示例性地,如图2所示,第一驱动控制单元41‑1分别与总线50、存储器30和第一电机M1连接,第二驱动控制单元41‑2分别与总线50、存储器30和第二电机M2连接,第三驱动控制单元41‑3分别与总线50、存储器30和第三电机M3连接。若上位机基于总线50向第一驱动控制单元41‑1和第二驱动控制单元41‑2分别发送使能信号,开启第一驱动控制单元41‑1和第二驱动控制单元41‑2,然后向ME控制器10发送第一电机M1和第二电机M2的运算信号,ME控制器10基于算术运算模块20分别计算第一电机M1的第一三相比较值和第二电机M2的第二三相比较值,并将第一三相比较值和第二三相比较值存储在存储器30,第一驱动控制单元41‑1在存储器30中获取第一三相比较值,并基于第一三相比较值产生第一三相控制信号针对第一电机M1控制,以及基于第二三相比较值产生第二三相控制信号针对第二电机M2控制。
[0030] 如图3所示,图3为分别控制第一驱动控制单元41‑1和第二驱动控制单元41‑2的流程示意图,上位机进行软件初始化参数配置后,使能第一驱动控制单元41‑1或第二驱动控制单元41‑2。
[0031] 可选的,在一些可行的实施例中,参考图4,图4为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中ME控制器的结构示意图,所述ME控制器10包括:ME状态机11,所述ME状态机用于控制FOC的计算状态;
ME缓存器12,所述缓存器分别与所述存储器30和所述算术运算模块20连接,所述ME缓存器12用于对所述算术运算模块20的运算结果进行缓存,以及将所述运算结果存储至所述存储器30;
ME中断控制器13,用于产生中断信号;
ME寄存器14,所述ME寄存器14与所述总线连接,用于存储数据和指令,以供基于所述总线50进行读写。
[0032] 在本实施例中,所述ME状态机用于控制FOC的计算状态,每个时钟周期进行一次状态跳转,在相应的状态下完成FOC的计算步骤。ME状态机11由三段式状态机实现,ME状态机11的第一段为状态寄存,在时钟有效沿将下一状态ns寄存至当前状态cs,第二段为状态转移,描述各状态间的状态跳转及跳转条件,第三段为状态描述,描述对应状态下的运算和数据缓存操作。每个状态下,通过ME缓存器12对计算数据进行缓存,即将上一个状态的数据缓存至当前状态以供计算。当前状态计算的数据可通过访问存储器30中的数据得到。ME控制器10根据FOC算法进行算术运算时,可调用算术运算模块20完成算术运算。每个状态下的计算结果可存入存储器30。FOC计算的结果为三相比较值,ME控制器10将三相比较值存入存储器30。软件通过外围总线50读或写ME寄存器14,进而读取或配置ME控制器10的工作状态,ME中断控制器,13用于产生ME控制器10相关的中断,并将中断上报给上位机。ME状态机控制FOC的状态跳转与计算,所以在实现基本的FOC算法基础上,便于进行更多复杂算法和功能的开发实现。
[0033] 需要说明的是,ME状态机11调用算术运算模块20进行计算,并将计算结果发送至ME缓存器12,ME缓存器12将计算结果发送至存储器30进行存储,ME缓存器12也会在存储器30中调用计算数据。
[0034] 示例性地,初始状态为空闲状态,空闲状态下不执行FOC运算,当FOC运算启动条件(T1)满足时,进入等待状态。等待状态下,当电流偏置校准触发条件(T3)满足时,进入电流偏置校准子状态机进行电流偏置校准,校准完成回到空闲状态;当FOC使能条件(T4) 满足时,进入母线电压计算子状态机。母线电压计算子状态机执行完成后,进入电流重构子状态机。电流重构子状态机执行完成后,进入CLARKE变换子状态机。CLARKE变换子状态机执行完成后,进入UDCAL/BE计算子状态机。UDCAL/BE计算子状态机执行完成后,进入PARK变换子状态机。PARK变换子状态机执行完成后,当跳过速度估算条件(T5)满足时,进入角度计算子状态机;当跳过角度计算条件(T6)满足时,进入DPI/QPI子状态机;当继续运算条件(T7)满足时,进入速度估算子状态机。速度估算子状态机执行完成后,进入启动子状态机。启动子状态机执行完成后,进入角度计算子状态机。角度计算子状态机执行完成后,进入DPI/QPI子状态机。DPI/QPI子状态机执行完成后,进入IPARK变换子状态机。IPARK 变换子状态机执行完成后,进入SVPWM子状态机。SVPWM子状态机执行完成后,进入参数计算子状态机。参数计算子状态机执行完成后,进入间隔状态。间隔状态下,当爬坡触发条件(T8)满足时,进入爬坡计算子状态机;当外环触发条件(T9)满足时,进入外环计算子状态机;当ME保护触发条件(T10)满足时,进入外环计算子状态机;当无触发条件(T11)满足时,回到空闲状态。至此,完成一次FOC运算。
[0035] 根据不同状态下实现的功能,可将ME状态机11的所有状态分为四类:1.读取存储器状态,此类状态下,根据所需的数据来源访问存储器对应地址下的数据,并用ME缓存器12缓存读取的数据。
[0036] 2.计算状态,此类状态下,不进行访存操作而是调用算术运算模块进行算术运算,运算的输入数据为此前状态下ME缓存器12的缓存值,运算的结果使用当前状态下的ME缓存器12进行缓存。
[0037] 3.写入存储器状态,此类状态下,将ME缓存器12中的数据写入存储器的对应地址进行存储。
[0038] 4.间隔状态,此类状态用于状态跳转的判断。
[0039] 在ME状态机11中增加新的子状态机用于附加功能的实现。在空闲状态下,当软件调用坐标旋转数字计算机条件(T2)满足时,进入软件调用坐标旋转数字计算机子状态机进行软件调用坐标旋转数字计算机运算,运算完成回到空闲状态。
[0040] 并且,在ME状态机11中增加新的子状态机用于新算法的实现。在速度估算子状态机中,可使用不同的反电动势观测方法,如滑模观测器、自适应观测器和磁链观测器等进行电机反电动势的估算。在ME状态机11中可根据不同的算法建立对应算法的子状态机,再通过外围总线选择使能对应的子状态机,即可完成算法实现。相较于传统模块化的算法实现方式,使用ME状态机11可更加便捷地进行复杂算法的开发实现。
[0041] 示例性地,参考图5,图5为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中ME缓存器的应用示意图,6个16位的缓存器用于缓存FOC计算的中间变量。当ME状态机11运行时,每个时钟有效沿完成一次缓存。当进行16位数据缓存时,缓存前的信号为bfx,缓存后的信号为bfx_reg,x=0,1,2,3,4,5;当进行32位数据缓存时,需要将两个16位的缓存器合并为一个32位的缓存器,缓存前的信号为bfx,缓存后的信号为bfx_reg,x=10,32,54。
[0042] 可选的,在一些可行的实施例中,参考图6,图6为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中算术运算模块的细化示意图,所述算术运算模块包括:加减法器21,用于进行加法和减法运算;
乘法器22,用于进行乘法运算;
除法器23,用于进行除法运算;
低通滤波器24,用于进行低通滤波;
PI控制器25,用于闭环控制;
CORDIC模块26,用于三角函数运算。
[0043] 在本实施例中,算术运算模块20的输入来源于此前状态下ME缓存器12的缓存值bfx_reg,输出结果使用当前状态下的ME缓存器12作为bfx进行缓存。由于在不同的运算步骤中复用了相同的算术运算资源,故可减少电路设计的面积,从而节约成本。PI控制器25为线性控制器,CORDIC模块(Coordinate Rotation Digital Computer,坐标旋转数字计算机)26进行三角函数运算。
[0044] 可选的,在一些可行的实施例中,参考图7,图7为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中存储器的细化示意图,所述存储器30包括:一个电机参数区域31,所述电机参数区域31用于存储所述FOC计算数据和预设电机参数;或者,
多个电机参数区域31,各所述电机参数区域31用于存储各电机对应的FOC计算数据和预设电机参数。
[0045] 在本实施例中,若永磁同步电机控制装置仅包括一个驱动控制单元41,且与一个电机M连接,则存储器30的电机参数区域31存储该电机M的FOC计算数据和预设电机参数,若永磁同步电机控制装置包括多个驱动控制单元41,且与多个电机M连接,则存储器30的多个电机参数区域31分别存储该电机M的FOC计算数据和预设电机参数。需要说明的是,预设电机参数中包括预设保护参数、母线电压以及电流偏置等电机相关的参数,FOC计算数据中包括三相比较值以及计算过程中的中间数据。
[0046] 示例性地,如图7所示,若永磁同步电机控制装置包括两个驱动控制单元41,分别为第一驱动控制单元41‑1和第二驱动控制单元41‑2,则第一电机参数区域31‑1用于存储第一驱动控制单元41‑1的FOC计算数据和预设电机参数,第二电机参数区域31‑2用于存储第二驱动控制单元41‑2的FOC计算数据和预设电机参数。
[0047] 可选的,在一些可行的实施例中,参考图7,所述电机参数区域31包括:电机上电参数区域311,所述电机上电参数区域311用于存储所述预设电机参数;
电机FOC参数区域312,所述电机FOC参数区域312用于存储所述FOC计算数据。
[0048] 示例性地,第一电机上电参数区域311‑1用于存储第一驱动控制单元41‑1的预设电机参数,第一电机FOC参数区域312‑1用于存储第一驱动控制单元41‑1的FOC计算数据,第二电机上电参数区域311‑2用于存储第二驱动控制单元41‑2的预设电机参数,第二电机FOC参数区域312‑2用于存储第二驱动控制单元41‑2的FOC计算数据。
[0049] 可选的,在一些可行的实施例中,参考图8和图9,图8为本申请另一实施例提供的永磁同步电机控制装置的结构示意图,图9为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中模数转换单元的应用示意图,所述永磁同步电机控制装置还包括:一个模数转换单元60,所述模数转换单元60分别与所述驱动控制单元41、所述电机M和所述存储器30连接;或者,
多个模数转换单元60,各所述模数转换单元60分别与各所述驱动控制单元41、各所述电机和所述存储器连接。
[0050] 在本实施例中,模数转换单元60的采样触发信号和采样通道由驱动控制单元41控制,采样的模拟信号量为电机M的电压和相电流等。模数转换单元60将采集的模拟信号转换为数字信号,并将数字信号存入存储器30。
[0051] 示例性地,如图9所示,若永磁同步电机控制装置包括第一驱动控制单元41‑1和第二驱动控制单元41‑2,则第一模数转换单元60‑1采集第一电机M1的电压和相电流,并将模拟的电压和相电流转换为数字的电压和相电流后发送至存储器30进行存储,第二模数转换单元60‑2采集第二电机M2的电压和相电流,并将模拟的电压和相电流转换为数字的电压和相电流后发送至存储器30进行存储。
[0052] 可选的,在一些可行的实施例中,参考图8和图10,图10为本申请一实施例提供的永磁同步电机控制装置中比较器和电机保护模块的应用示意图,所述永磁同步电机控制装置还包括:一个比较器70,所述比较器70与所述电机M连接;或者,
多个比较器70,各所述比较器70与各所述电机M连接;
其中,所述比较器70用于采集所述电机M的电流值,并将所述电流值和预设过流保护值进行比较,并输出比较结果;
电机保护模块80,所述电机保护模块80分别与所述比较器70、所述驱动控制单元
41、所述电机M连接,用于接收所述比较结果,并基于所述比较结果控制驱动控制模块40针对所述电机M的输出。
[0053] 在本实施例中,比较器70的正端输入为电机M的电流值,负端输入为用户给定(预设)的过流保护值,当发生过流保护事件时,输出第一过流保护信号至电机保护模块80,关闭三相输出保护电机。
[0054] 示例性地,如图10所示,若永磁同步电机控制装置包括第一驱动控制单元41‑1和第二驱动控制单元41‑2,第一比较器70‑1的正端输入为第一电机M1的电流值,负端输入为用户给定的过流保护值,当发生过流保护事件时,输出第一过流保护信号至电机保护模块80,关闭第一驱动控制单元41‑1的三相输出保护第一电机M1。第二比较器70‑2的正端输入为第二电机M2的电流值,负端输入为用户给定的过流保护值,当发生过流保护事件时,输出第二过流保护信号至电机保护模块80,关闭第二驱动控制单元41‑2的三相输出保护第二电机M2。
[0055] 基于上述本申请的永磁同步电机控制装置的各个实施例,提出本申请的永磁同步电机控制装置的控制方法的各个实施例,本申请永磁同步电机控制装置的控制方法应用于如上述的永磁同步电机控制装置,本申请的永磁同步电机控制装置的控制方法包括:步骤S10:控制ME控制器在接收到计算信号时,调用运算模块进行FOC计算后得到三相比较值,所述ME控制器将所述三相比较值发送至存储器进行存储;
步骤S20:控制驱动控制模块从所述存储器中获取所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。
[0056] 在本实施例中,上位机基于总线50向驱动控制模块40发送使能信号,在驱动控制模块40开启之后,上位机基于总线50向ME控制器10发送运算信号,ME控制器10基于算术运算模块20进行FOC计算,并将基于FOC计算得到的FOC计算数据中的三相比较值发送至存储器30进行存储,驱动控制模块40从所述存储器30中获取所述三相比较值,并基于所述三相比较值针对电机进行控制。从而,基于存储器复用缓存资源,和基于算术运算模块复用算术运算资源,且使用存储器架构代替寄存器进行变量寄存,从而,在实现对电机的控制时,能够节省数字电路的设计资源,进而极大程度上减少了电路面积。
[0057] 需要说明的是,FOC计算数据是ME控制器10在进行FOC的计算过程中存储的数据。
[0058] 需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0059] 上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0060] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请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,该计算机软件产品存储在一个计算机存储介质(如Flash存储器、ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)中,用于控制该存储介质进行数据读写操作的控制器执行本申请各个实施例所述的方法。
[0061] 以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
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