CN103378793A - 生成用于控制永磁电机操作的电压指令的方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及生成用于控制永磁电机操作的电压指令的方法、系统和设备。

Description

生成用于控制永磁电机操作的电压指令的方法、系统和设备

技术领域

技术领域总体上涉及用于控制多相系统的操作的技术，且更具体地涉及生成用于控制永磁电机的电压指令的方法、系统和设备。

背景技术

电机用于宽范围的各种应用。例如，混合动力/电动车辆（HEV）通常包括电牵引驱动系统，包括由功率逆变器借助于直流（DC）功率源（例如，存储蓄电池）驱动的交流（AC）电机。AC电机的电机绕组可以联接到功率逆变器模块（PIM）的逆变器子模块。每个逆变器子模块都包括一对开关，其以互补方式开关以执行快速开关功能，以将DC功率变换为AC功率。该AC功率驱动AC电机，继而驱动HEV传动系的轴。

如本文使用的，措辞“多相”指的是两相或更多相，且可以用于指代具有两相或更多相的电机。多相电机通常包括多相脉宽调制（PWM）逆变器模块，其驱动一个或多个多相AC电机。这种多相电机的一个示例是三相永磁AC电机。在三相系统中，三相PWM逆变器模块驱动一个或多个三相永磁AC电机。例如，一些常规HEV采用两个三相PWM逆变器模块和两个三相永磁AC电机，每个由所联接的三相PWM逆变器模块中的相应一个驱动。

在许多常规马达驱动系统中，逆变器模块由基于电压指令信号生成的开关矢量信号驱动。例如，在依赖于闭环电流控制技术的常规马达驱动系统中，这些电压指令信号可以基于反馈或测量定子电流和由电流调节器处理的电流指令来生成。为了进一步阐述，来自于电机的定子电流（Ia-Ic）被感测、取样和变换为同步参考坐标电流。此外，扭矩-电流映射模块生成电流指令。常规扭矩-电流映射模块使用存储在存储器（例如，ROM）中的一组查询表（LUT）来实施。在这种系统中，扭矩-电流映射模块接收扭矩指令信号（Te*）、电机的旋转角速度（ωr）、以及DC输入电压（V_DC）作为输入，且将这些输入映射为将理想地使得电机在给定电机速度（ωr）时产生指令扭矩（Te*）的电流指令。同步参考坐标电流和电流指令然后在电流调节器中处理以产生同步参考坐标电压指令信号，其然后可以再一次变换为固定参考坐标电压指令信号。

因而，这些闭环电流控制技术依赖于反馈、感测或测量定子电流来产生电压指令信号，需要所述电压指令信号以控制由电机产生的扭矩。然而，在许多情况下，这些闭环电流控制技术不足够或必须改进。这可以例如在用于测量/感测定子电流的一个或多个电流传感器不可用（例如，其发生故障或者已知不可靠）时发生。在这种情况下，在闭环电流控制中使用的反馈定子电流不可用，因而，闭环电流控制不能用于控制所述系统。

然而，可期望允许车辆操作者继续驱动车辆。这有时称为“跛行回家操作模式”。用于驱动电动车辆的电机可以用受限速度和扭矩范围（小于否则正常可用时）操作，从而电机的最大速度和电机可以产生的最大扭矩限制在受限范围内。

期望提供映射扭矩指令以生成用于控制多相永磁电机的电压指令的改进方法、系统和设备。本发明的其它期望特征和特性将从随后的详细说明和所附权利要求结合附图以及前述技术领域和背景技术显而易见。

发明内容

本发明的实施例涉及用于控制电机驱动系统中的永磁电机操作的方法、系统和设备。

根据所公开实施例中的一个，提供一种生成用于控制永磁电机的电压指令信号的方法。根据该方法，在处理器处基于包括扭矩指令信号、永磁电机的旋转角速度和DC输入电压的输入生成一对同步参考坐标电压指令信号。该对同步参考坐标电压指令信号（也称为d轴和q轴电压指令信号）基于是生成第一选择信号还是第二选择信号来生成。例如，响应于第一选择信号，可以生成d轴电压指令信号和q轴电压指令信号。d轴电压指令信号和q轴电压指令信号以第一速率更新。相比而言，响应于第二选择信号，可以生成修正d轴电压指令信号和修正q轴电压指令信号。修正d轴电压指令信号和修正q轴电压指令信号以第一速率和第二速率两者计算和更新。第一速率是相对更慢的速率，第二速率是比第一速率相对更快的速率。

方案1. 一种生成用于控制永磁电机的电压指令信号的方法，所述方法包括：

在处理器处基于包括扭矩指令信号（Te*）、永磁电机的旋转角速度（ωr）和DC输入电压（V_DC）的输入来生成一对同步参考坐标电压指令信号，其中，生成该对同步参考坐标电压指令信号包括：

响应于第一选择信号，生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))，其中，d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))均以第一速率更新；以及

响应于第二选择信号，生成修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))，其中，修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))以第一速率和第二速率两者计算和更新，

其中，第一速率是相对更慢的速率，第二速率是比第一速率相对更快的速率。

方案2. 根据方案1所述的方法，其中，生成步骤包括：

接收第一输入，包括：第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）、旋转角速度样本（ωr(kT_s1)）、以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)）；以及

将第一输入应用于一组电压指令查询表以便以第一速率生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))；

计算扭矩瞬变值（ΔTe*），每个表示第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’和第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）之间的差，且将每个扭矩瞬变值（ΔTe*）与瞬变阈值进行比较；

每当确定一个扭矩瞬变值（ΔTe*）小于或等于瞬变阈值时，产生第一选择信号，且每当确定一个扭矩瞬变值（ΔTe*）大于瞬变阈值时，产生第二选择信号；以及

作为同步参考坐标电压指令信号：

响应于第一选择信号，输出d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))；以及

响应于第二选择信号，输出修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))。

方案3. 根据方案2所述的方法，还包括：

将第一输入应用于第一组电流指令查询表，以生成第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))和第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1)；

接收第二输入，包括：第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’、旋转角速度（ωr(kT_s1)）以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)），其中，第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’相对于第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）移位一个第一速率取样时间；以及

将第二输入应用于第二组电流指令查询表，以生成第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’和第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’。

方案4. 根据方案3所述的方法，其中，生成修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))包括：

处理d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))、q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))、第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))、第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1)、第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’和第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’，以计算修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))。

方案5. 根据方案4所述的方法，其中，第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’相对于第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))移位一个第一速率取样时间，第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’相对于第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1))移位一个第一速率取样时间。

方案6. 根据方案5所述的方法，其中，第一速率对应于相对更慢频率处理，且其中，第二速率对应于相对更快频率处理。

方案7. 根据方案6所述的方法，其中，第一速率对应于第一周期（T_s1），且其中，第二速率对应于第二周期（T_so），其中，在每个第一周期期间存在多个第二周期。

方案8. 根据方案7所述的方法，其中，第二速率等于PWM速率或开关频率（f _SW ）。

方案9. 根据方案7所述的方法，其中，修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))在一个第一周期（T_s1）期间以第二速率计算多次，以避免该对同步参考坐标电压指令信号的大阶跃变化，使得指令扭矩随着时间以比同步参考坐标d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和同步参考坐标q轴电压指令信号(Vq*)更线性的方式产生。

方案10. 一种生成用于控制永磁电机的电压指令信号的开环电压控制系统，所述系统包括：

电压指令处理器模块，所述电压指令处理器模块接收包括扭矩指令信号（Te*）、永磁电机的旋转角速度（ωr）和DC输入电压（V_DC）的输入，且配置成基于所述输入来生成一对同步参考坐标电压指令信号，包括：

（1）响应于第一选择信号，生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))，其中，d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))均以第一速率更新；以及

（2）响应于第二选择信号，生成修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))，其中，修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))均以第一速率和第二速率两者计算和更新，其中，第一速率是相对更慢的速率，第二速率是比第一速率相对更快的速率。

方案11. 根据方案10所述的系统，其中，所述电压指令处理器模块包括：

一组电压指令查询表，其配置成接收第一输入，包括：第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）、旋转角速度（ωr(kT_s1)）、以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)），且配置成以第一速率生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))；

瞬变计算模块，所述瞬变计算模块配置成接收第三输入，包括第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）和第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’，其中，所述瞬变计算模块配置成计算包括扭矩瞬变值（ΔTe*）的差信号，每个表示第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’和第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）之间的差；

修正电压指令计算模块，所述修正电压指令计算模块配置成生成修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))；

电压指令选择模块，所述电压指令选择模块配置成接收d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))；以及

瞬变测试模块，所述瞬变测试模块配置成将每个扭矩瞬变值（ΔTe*）与瞬变阈值进行比较，以便：

每当确定一个扭矩瞬变值（ΔTe*）小于或等于瞬变阈值时，产生第一选择信号，其中，第一选择信号使得电压指令选择模块输出d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))作为同步参考坐标电压指令信号；

每当确定一个扭矩瞬变值（ΔTe*）大于瞬变阈值时，产生第二选择信号，其中，第二选择信号使得修正电压指令计算模块输出修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))作为同步参考坐标电压指令信号。

方案12. 根据方案11所述的系统，还包括：

第一组电流指令查询表，配置成接收第一输入，且配置成生成(Id*)的第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))和第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1)；

第二组电流指令查询表，配置成以第一速率接收第二输入，包括：第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’、旋转角速度（ωr(kT_s1)）以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)），且配置成生成第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’和第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’。

方案13. 根据方案12所述的系统，其中，所述修正电压指令计算模块配置成处理d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))、q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))、第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))、第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1)、第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’和第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’，以计算修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))。

方案14. 根据方案13所述的系统，其中，第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’相对于第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）移位一个第一速率取样时间，且其中，第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’相对于第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))移位一个第一速率取样时间，且其中，第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’相对于第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1))移位一个第一速率取样时间。

方案15. 根据方案14所述的系统，其中，第一速率对应于相对更慢频率处理，且其中，第二速率对应于相对更高频率处理。

方案16. 根据方案15所述的系统，其中，第一速率对应于第一周期（T_s1），且其中，第二速率对应于第二周期（T_so），其中，在每个第一周期期间存在多个第二周期。

方案17. 根据方案16所述的系统，其中，第二速率等于PWM速率或开关频率（f _SW ）。

方案18. 根据方案16所述的系统，其中，修正电压指令计算模块在一个第一周期（T_s1）期间以第二速率多次计算修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))，以避免该对同步参考坐标电压指令信号的大阶跃变化，使得指令扭矩随着时间以比同步参考坐标d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和同步参考坐标q轴电压指令信号(Vq*)更线性的方式产生。

方案19. 根据方案10所述的系统，还包括：

同步-固定变换模块，所述同步-固定变换模块配置成变换从电压指令处理器模块输出的（1）同步参考坐标d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和同步参考坐标q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))或者（2）修正同步参考坐标d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正同步参考坐标q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))，以生成α轴固定参考坐标电压指令信号（Vα*）和β轴固定参考坐标电压指令信号（Vβ*）。

方案20. 一种生成用于控制永磁电机的一对同步参考坐标电压指令信号的方法，所述方法包括：

接收第一输入，包括：第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）、旋转角速度（ωr(kT_s1)）、以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)）；

将第一输入应用于一组电压指令查询表以便生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))，其中，d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))以与第一周期（T_s1）相对应的第一速率更新；

计算扭矩瞬变值（ΔTe*），每个表示第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’和第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）之间的差，且将扭矩瞬变值（ΔTe*）与瞬变阈值进行比较；

每当确定一个扭矩瞬变值（ΔTe*）小于或等于瞬变阈值时，产生第一选择信号，且响应于第一选择信号，输出d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))；

每当确定一个扭矩瞬变值（ΔTe*）大于瞬变阈值时，产生第二选择信号；以及

响应于第二选择信号，基于第二输入来计算修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))，其中，修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))计算为第一速率和与第二周期（T_so）相对应的第二速率两者的函数且以第一速率和与第二周期（T_so）相对应的第二速率两者更新，其中，在每个第一周期期间，存在多个第二周期，从而在每个第一周期（T_s1）期间，计算修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))的多个值。

附图说明

本公开的实施例在下文结合以下附图描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件，且

图1是根据所公开实施例中的一些的永磁电机驱动系统的一个示例的框图。

图2是图示根据所公开实施例中的一些的一个示例性实施方式的用于计算电压指令查询表的方法的框图。

图3是图示根据所公开实施例中的一些的电压指令处理器模块的一个示例性实施方式的框图。

具体实施方式

如本文使用的，词语“示例性”指的是“用作示例、实例、或说明”。下述详细说明本质上仅为示例性的且不旨在限制本公开或本发明的应用和使用。本文描述为“示例性”的任何实施例不必须解释为优于或好于其他实施例。该详细说明中描述的所有实施例是提供用于使得本领域技术人员能够制造或使用本发明的示例性实施例，而不是限制本发明的范围，本发明的范围由权利要求限定。此外，并不旨在受约束于前述技术领域、背景技术、发明内容或下述详细说明中阐述的任何明示或暗示的理论。

在详细描述根据本发明的实施例之前，应当看到的是，实施例主要依赖于涉及生成用于控制多相系统操作的电压指令的方法步骤和设备部件的组合。应当理解的是，本文所述的本发明实施例可以使用硬件、软件或其组合实施。本文所述的控制电路可包括各种部件、模块、电路和可以使用模拟和/或数字电路、分立或集成模拟或数字电子电路的组合实施的其它逻辑或其组合。如本文使用的，术语“模块”指的是用于执行任务的装置、电路、电气部件和/或基于软件的部件。在一些实施方式中，在实施这种电路中的控制逻辑的部分或全部时，本文所述的控制电路可使用一个或多个专用集成电路（ASIC）、一个或多个微处理器和/或一个或多个基于数字信号处理器（DSP）的电路实施。应当理解的是，本文所述的本发明实施例可包括一个或多个常规处理器和控制所述一个或多个处理器以结合某些非处理器电路来实施生成用于控制多相系统操作的电压指令的功能中的一些、大多数或全部的独特存储程序指令，如本文所述。因而，这些功能可理解为生成用于控制多相系统操作的电压指令的方法的步骤。替代地，一些或全部功能可以通过没有存储程序指令的状态机来实施，或者在一个或多个专用集成电路（ASIC）中实施，其中，每个功能或者某些功能的一些组合实施为定制逻辑。当然，可以使用两种方法的组合。因此，在本文中描述用于这些功能的方法和手段。此外，可以预期，尽管本领域技术人员可能由例如可用时间、电流技术和经济考虑启发显著的努力和许多设计选择，但是在本文公开的构思和原理的指导下，将在少量的试验的情况下能够容易生成这种软件指令和程序以及IC。

概述

本发明的实施例涉及生成用于控制多相系统操作的电压指令的方法、系统和设备。在一个示例性实施方式中，多相永磁电机可以在诸如混合动力/电动车辆（HEV）的操作环境中实施。在现在将描述的一个示例性实施方式中，控制技术和方案将描述为应用于混合动力/电动车辆。然而，本领域技术人员将理解的是，相同或类似的技术和方案可以在期望生成在多相永磁电机以受限模式操作时用于控制多相系统操作的电压指令的其它系统的环境中应用。在这方面，本文公开的任何构思可以总体上应用于“车辆”，且如本文使用的，术语“车辆”广泛地指代具有AC电机的非生物运输机构。此外，术语“车辆”并不限于任何具体推进技术，例如汽油或柴油燃料。相反，车辆还包括混合动力车辆、蓄电池电动车辆、氢气车辆和使用各种其它替代燃料操作的车辆。

如本文使用的，术语“交流（AC）电机”总体上指的是“将电能变换为机械能或者反之亦然的装置或设备”。AC电机总体上可以分成同步AC电机和异步AC电机。同步AC电机可包括永磁电机和磁阻电机。永磁电机包括表面安装永磁电机（SMPMM）和内置永磁电机（IPMM）。在该应用中，描述电机是同步电机的实施例。相比而言，异步AC电机包括感应电机。

虽然AC电机可以是AC马达（例如，用于变换其输入处的AC电能功率以生成机械能或功率的设备），但是AC电机并不限于AC马达，而也可以包括用于将其原动机处的机械能或功率变换为其输出处的AC电能或功率的发电机。任何电机可以是AC马达或AC发电机。AC电机是由交流驱动的电机。在一些实施方式中，AC电机包括外部固定定子和内部转子，定子具有供有交流的线圈以生成旋转磁场，转子附连到输出轴，输出轴由旋转场给予扭矩。取决于所使用的转子的类型，AC电机可以分成同步或异步。

图1是根据所公开实施例的永磁电机驱动系统100的一个示例的框图。系统100经由被联接到三相永磁AC电机120的三相脉宽调制（PWM）逆变器模块110来控制三相永磁AC电机120，使得三相永磁AC电机120可以有效地使用提供给三相PWM逆变器模块110的DC输入电压（Vdc）139，其生成用于控制三相永磁AC电机120的电压指令。在一个具体实施方式中，矢量控制永磁电机驱动系统100可以用于控制HEV中的扭矩。

在一个具体的非限制性实施方式的以下说明中，三相永磁AC电机120实施为三相AC驱动电机120，且具体地是三相永磁同步AC驱动马达（或者，更广泛地为电机120）；然而，应当理解的是，所示实施例仅仅是所公开实施例可以应用的AC永磁电机的类型中的一个非限制性示例，且所公开的实施例还可以应用于包括更少或更多相的任何类型的多相永磁AC电机。

三相AC永磁电机120经由三个逆变器极被联接到三相PWM逆变器模块110，并基于从PWM逆变器模块110接收的三相正弦电流信号122-124来生成机械功率（扭矩×速度）。在一些实施方式中，三相AC永磁电机120的转子的角位置（θr）121或“轴位置”使用位置传感器（未示出）测量，在其它实施方式中，三相AC永磁电机120的转子的角位置（θr）121可以在不使用位置传感器的情况下通过使用无传感器位置估计技术来估计。

永磁电机驱动系统100包括电压指令处理器模块140、同步-固定(SYNC.-TO-STAT.)变换模块102、αβ参考坐标-abc参考坐标(αβ-abc)变换模块106、脉宽调制(PWM)模块108和三相PWM逆变器110。虽然未示出，但是可以存在其它常规模块，例如abc参考坐标-αβ参考坐标(abc-αβ)变换模块、以及固定-同步(STAT.-TO-SYNC.)变换模块。然而，在所公开实施例可以实施的一些操作情形下（例如，在一个或多个电流传感器发生故障或产生不可靠输出信息时），没有方法来感测和取样定子电流（Ia…Ic）122-124，且将其提供给abc-αβ变换模块。在仅仅一个传感器发生故障的情况下，存在从其它两个良好电流估计该传感器的电流的选择。算法可以用于检测坏传感器，从而其可以从系统隔离。然而，这种算法可能是耗时的和/或在某些电流测量故障模式下工作欠佳。因而，可以采用本文所述的其它方法来控制永磁电机120。

电压指令处理器模块140接收扭矩指令信号(Te*)136、在框137处根据转子/轴位置输出(θr)121的导数生成的轴的旋转角速度(ωr)138和DC输入电压(V_DC)139作为输入，连同取决于实施方式的可能多种其它系统参数一起。电压指令处理器模块140使用这些输入来生成（同步参考坐标）（1）d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))172和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))174或者（2）修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))262和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))264。电压指令处理器模块140的输出将使得永磁电机120在速度(ωr)138时产生指令扭矩(Te*)136。具体地，电压指令处理器模块140使用所述输入以将扭矩指令信号(Te*)136映射为（1）d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))172和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))174或者（2）修正同步参考坐标d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))262和修正同步参考坐标q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))264。在稳态时，同步参考坐标d轴和q轴电流指令信号为具有作为时间的函数的恒定值的DC指令。

同步-固定变换模块102接收（1）同步参考坐标d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))172和同步参考坐标q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))174或者（2）修正同步参考坐标d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))262和修正同步参考坐标q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))264作为输入，连同转子位置输出（θr）121一起，且执行dq-αβ变换，以生成α轴固定参考坐标电压指令信号（Vα*）104和β轴固定参考坐标电压指令信号（Vβ*）105。固定参考坐标α轴和β轴电压指令信号（Vα*, Vβ*）104，105处于固定参考坐标中，且因而具有随着时间作为正弦波变化的值。同步-固定变换过程是本领域熟知的，且为了简便起见将不详细描述。

αβ-abc变换模块106接收固定参考坐标电压指令信号（Vα*, Vβ*）104，105，且基于这些信号生成固定参考坐标电压指令信号（Vas*…Vcs*）107（也称为相电压指令信号），其发送给PWM模块108。αβ-abc变换是本领域熟知的，且为了简便起见将不详细描述。

三相PWM逆变器模块110联接到PWM模块108。PWM模块108用于控制相电压指令信号（Vas*…Vcs*）107的PWM。开关矢量信号（Sa…Sc）109基于在PWM模块108处内部生成的占空比波形生成，以在每个PWM周期期间具有特定占空比。PWM模块108基于占空比波形（在图1中未示出）修正相电压指令信号（Vas*…Vcs*）107，以生成提供给三相PWM逆变器模块110的开关矢量信号（Sa…Sc）109。在PWM模块108中采用的具体调制算法可以是任何已知调制算法，包括空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术以控制脉宽调制（PWM）生成基于DC输入139以变化速度驱动三相AC驱动永磁电机120的交流（AC）波形。

开关矢量信号（Sa…Sc）109控制PWM逆变器110中的开关的开关状态，以生成每个相A，B，C处的三相电压指令。开关矢量信号（Sa…Sc）109是PWM波形，具有由在PWM模块108处内部生成的占空比波形确定的特定占空比（在每个PWM周期期间）。

三相PWM逆变器模块110接收DC输入电压（Vdc）和开关矢量信号（Sa…Sc）109，且使用它们生成逆变器极处的三相交流（AC）电压信号波形，其以变化速度（ωr）138驱动三相永磁AC电机120。

三相永磁电机120接收由PWM逆变器110生成的三相电压信号，且在指令扭矩Te*136时生成电机输出。

虽然在图1中未示出，但是系统100还可以包括联接到三相永磁AC电机120的轴且由三相永磁AC电机120的轴驱动的齿轮。

图2是图示根据所公开实施例中的一些的一个示例性实施方式的用于计算电压指令查询表的方法200的框图。如下文所述，图2的方法200使用电流指令查询表241、磁链查询表250、电压指令计算模块260、扭矩线性验证模块270和电压指令调节模块290以在280产生电压指令查询表。

电流指令查询表241接收扭矩指令信号（Te*）136、旋转角速度（ωr）138、以及DC输入电压（V_DC）139，且处理输入以生成d轴电流指令（Id*）242和q轴电流指令（Iq*）244。d轴电流指令（Id*）和q轴电流指令（Iq*）142，144设计成使得PM永磁电机（图1中120）在旋转角速度（ωr）138时产生指令扭矩（Te*）。

磁链查询表250处理d轴电流指令（Id*）242和q轴电流指令（Iq*）244，以生成预期d轴通量（Ψd*）252和预期q轴通量（Ψq*）254。

电压指令计算模块260处理d轴电流指令（Id*）242、q轴电流指令（Iq*）244、预期d轴通量（Ψd*）252、预期q轴通量（Ψq*）254和电机参数256（例如，定子电阻（Rs）和磁漏电感（Lσ））以计算d轴和q轴电压指令信号(Vd*, Vq*)262，264。在一个实施例中，电压指令计算模块260基于如下方程（1A和1B）计算这些d轴和q轴电压指令信号(Vd*, Vq*)262，264：

   (1A)

           (1B),

其中，Rs是定子电阻，P是极对的数量，Lσ是磁漏电感，且其它变量如上所述。

扭矩线性测试模块270处理d轴和q轴电压指令信号(Vd*, Vq*)262，264以确定扭矩误差，可以通过将生成扭矩指令信号（Te*）136的实际扭矩进行比较来计算。扭矩线性测试模块270然后将扭矩误差与线性阈值进行比较。当扭矩线性测试模块270确定扭矩误差小于或等于线性阈值时，方法200前进到280，其中，电压指令查询表的生成（图2未示出，但在图3中以240示出）被认为完成。

相比而言，当扭矩线性测试模块270确定扭矩误差大于线性阈值时，方法200前进到电压指令调节模块290，其中，电压指令262，264被调节以考虑诸如电压降的因素。该调节的目标是调节所调节电压指令262’，264’，从而所产生的实际扭矩将与扭矩指令信号（Te*）136匹配。由电压指令调节模块290生成的调节电压指令262’，264’然后反馈回到扭矩线性测试模块270，其再次使用这些调节电压指令262’，264’以确定扭矩误差是在线性阈值之内还是之外。当确定扭矩误差在线性阈值之外时，电压指令继续在电压指令调节模块290调节，直到扭矩误差落入可接受线性极限内。当扭矩误差落入可接受线性极限内时，电压指令LUT 240在电压指令处理器模块140处“准备好可用”。电压指令LUT 240用于将具体DC链路电压、扭矩指令信号（Te*）136的具体值、旋转角速度（ωr）138的具体值、以及DC输入电压（V_DC）139的具体值映射为对应电压指令。在一个实施例中，具体DC链路电压可以用于选择电压指令LUT 240中的一个或两个。两个选择的电压指令LUT 240然后可以用于确定电压指令值，其然后可以插值以生成使得永磁电机在给定具体DC链路电压下在旋转角速度（ωr）138的具体值时产生扭矩指令信号（Te*）136的具体值所需的得到电压指令。插值过程是本领域已知的，且为了简便起见在本文将不详细描述。

一旦生成电压指令查询表240，它们然后可以在电压指令处理器模块140处使用，如现在将参考图3所述。

图3是图示根据所公开实施例中的一些的一个示例性实施方式的电压指令处理器模块140的一个示例性实施方式的框图。

在该实施例中，电压指令处理器模块140包括电压指令查询表240、电流指令查询表241的两种情况、瞬变计算模块350、瞬变测试模块354、修正电压指令计算模块360和电压指令选择模块370。

电压指令查询表240和第一组电流指令查询表241-1接收扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）136、旋转角速度（ωr(kT_s1)）138、以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)）139作为输入。这些信号以与第一周期（T_s1）相对应的第一速率（例如，任务1速率）接收。与第二速率（与第二周期（T_s0）相对应）相比，第一速率是可能发生的相对慢或中等速率，在一个示例性实施方式中，大约每2毫秒一次。在此，变量k是与第一速率有关的第一指数，第一速率对应于相对更慢频率（1/T_s1）的处理。第一指数（k）可以在从1到无穷大的范围内。电压指令查询表240和第一组电流指令查询表241-1图示为一个框，因为它们接收相同的输入。

电压指令查询表240处理这些输入以生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))172和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))174。

第一组电流指令查询表241-1处理这些输入以生成第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))342和第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1))344。

此外，提供相同的第二组电流指令查询表241-2。与第一组电流指令查询表241-1类似，第二组电流指令查询表241-2以第一速率（例如，任务1速率）接收扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）136’’、旋转角速度（ωr(kT_s1)）138、以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)）139作为输入。唯一差别在于扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）136是在由第一组电流指令查询表241-1处理的扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）之后的一个第一速率取样时间。为了在本申请其余部分中在这些信号之间进行区分，扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）将称为第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)），另一个扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）称为第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）。第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）136’’相对于第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）136移位一个第一速率取样时间。

因而，第二组电流指令查询表241-2处理这些输入以生成第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))342’’和第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))344’’。第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))342’’相对于第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))342移位一个第一速率取样时间，第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))344’’相对于第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1))344移位一个第一速率取样时间。

瞬变计算模块350接收第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）136和第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）136’’，且确定它们之间的差，以生成表示一系列扭矩瞬变值（ΔTe*）的差信号352，每个表示第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）136’’和第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）136之间的差。

在瞬变测试模块354，差信号352的每个扭矩瞬变值（ΔTe*）与瞬变阈值（在一个实施方式中可以是0）进行比较。

每当确定（差信号352的）每个扭矩瞬变值（ΔTe*）小于或等于瞬变阈值时，产生第一选择信号355以选择电压指令选择模块370作为输出电压指令的源。在一个实施例中，电压指令选择模块370接收d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))172和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))174，且将其作为电压指令信号输出。

相比而言，每当确定（差信号352的）每个扭矩瞬变值（ΔTe*）大于瞬变阈值时，产生第二选择信号356以选择修正电压指令计算模块360作为被选择生成电压指令的源。在一个实施例中，修正电压指令计算模块360接收d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))172、q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))174、第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))342、第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1))344、第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))342’’、第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))344’’和电机参数358，且处理这些输出以生成修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))262和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))264（同步参考坐标），其以与第二周期（T_s0）相对应的第二速率（例如，任务0速率）更新。与第一速率（与第一周期（T_s1）相对应）相比，第二速率是与相对更高频率（1/T_so）处理相对应的相对快速速率，且在一个示例性实施方式中可以每0.1毫秒或100μsec发生一次。在一个实施例中，快速第二速率可以设定等于PWM速率或开关频率（f _SW ），其在一些系统中可以在1 kHz至20 kHz的范围内。在其它系统中，PWM速率是取样速率的更高倍数。因此，变量m是与第二速率有关的第二指数。第二指数（m）基本上规定在第一指数（k）的每个值期间发生多少第二速率事件（例如，在任务1周期内将存在多个任务0周期）。在一个实施方式中，第二指数可以在从1至20的范围内。下文将描述以更快的第二速率更新电压指令对比以更慢的第一速率更新的意义。

在一个实施例中，修正电压指令计算模块360基于如下定子电压矢量（

）方程（2）来计算修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))262和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))264：

         (2)

其中，第二指数（m）可以由关系式（3）限定：

               (3)

其中，虚拟矩阵（J）由如下关系式（4）限定：

                   (4)

其中，AC电感（L _ac ）由如下关系式（5）限定：

                (5)

其中，L_dd是d轴AC电感，其中，L_dq是AC交叉耦合电感，其中，L_qq是q轴AC电感，其中，电流差（ΔI(kT _s1 )）由如下关系式（6）限定：

                 (6)

在方程（2）中，电压指令以较快第二速率（与第二周期（T_s0）或任务0速率相对应）和较慢第一速率（与第一周期（T_s1）或任务1速率相对应）两者的函数更新，从而可以提供斜变速率。

因而，在一些操作条件下，电压指令可以用比常规任务1速率快很多的任务0速率更新，电流指令在闭环电流控制系统中通常以常规任务1速率更新。为了进一步阐述，在正常闭环电流控制期间，电流指令以任务1速率（例如，大约每2 ms）更新。已经发现这是系统对先前电流指令作出响应的足够时间量。然而，在开环电压控制时，以该相对慢的任务1速率更新电压指令可导致问题。例如，其可能引起扭矩波动，继而可导致在实施永磁电机的车辆中的振动和噪音。因而，在所公开实施例的开环电压控制系统中，电压指令可以频繁得多地更新，尤其是在某些操作条件期间。

例如，在所公开实施例的一个实施方式中，电压指令以快很多的任务0速率（等同于PWM开关周期，且比每2 ms小很多）更新。换句话说，电压指令在任务1周期内计算/更新多次（以任务0速率）。因而，根据所公开实施例，电压指令以斜变速率更新，以避免电压指令中的大阶跃变化，从而变化更具线性，这有助于避免过调（overshoot）。这导致更少扭矩波动的更平稳过渡。因而，永磁电机产生的振动和噪音可以减少，这是车辆操作者的更好用户体验。

从实践角度看，如果驾驶员生硬地踩踏加速器，这在施加到系统以产生该扭矩的电压指令方面不会导致即时跳跃或阶跃响应。相反，电压指令将根据斜变速率（即，以任务0速率变化）更新，从而指令扭矩随着时间以更线性的方式产生。

总结

因而，已经描述生成用于控制多相永磁电机操作的电压指令的各个实施例。

根据所公开实施例，提供可以与永磁电机结合使用的开环电压控制技术。根据所公开实施例，电压指令使用一组电压指令查询表独立地生成。所公开实施例可能是有用的，例如在电流传感器和电流反馈回路不可用时。

还提供用于生成电压指令查询表的方法和设备。本申请的电压指令LUT设计成产生通常由电流控制器生成的电压指令，给定通常输入电流表的扭矩和速度和电压的三个特定输入。换句话说，电压指令LUT可以构造成针对特定扭矩速度DC电压输入来输出由闭环电流控制系统生成的电压指令。由此，电压指令LUT可以模拟没有电流反馈的电流控制系统。

电压指令LUT最初从定子电压方程计算，得到的电压指令然后可以被调节以确保足够准确度。例如，通过验证扭矩线性，初始电压指令可以用实验方法调节以考虑逆变器非线性。换句话说，电压指令最初基于电压方程生成，且如果在验证过程期间确定初始电压指令查询表不产生期望扭矩和速度，那么可以进行对电压指令的附加修正，以考虑逆变器非线性，使得由电压指令查询表输出的电压指令对于给定DC链路电压将产生期望扭矩和速度。

本领域技术人员还应意识到，可以将结合在此公开的实施例描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。一些实施例和实施方式在上文参照功能和/或逻辑块部件（或模块）和各种过程步骤来描述。然而应当理解的是，这种块部件（或模块）可以通过配置成执行特定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。

为了清楚地说明硬件和软件的该互换性，大致根据它们的功能在上文描述了各种示例性的部件、块、模块、电路和步骤。这种功能是否实施为硬件或软件取决于特定应用和施加给总体系统的设计约束。对于每个特定应用，本领域技术人员可以以不同的方法实施描述的功能，但这种实施方式的决策不应解释为导致偏离本发明的范围。例如，一个系统或部件的实施例可以采用各种集成电路部件，例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查询表等，其可以在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行各种功能。此外，本领域技术人员将理解，本文所述的实施例仅仅是示例性实施方式。

可以利用通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或设计为执行这里所述功能的其任意组合来实施或执行结合公开的实施例所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但可选地，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实施为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器、或任何其它这种配置。

结合在此公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接以硬件、由处理器执行的软件模块、或两者的结合来实现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质联接至处理器，该处理器能从存储介质读取信息并能将信息写入存储介质中。可选地，存储介质可以与处理器一体形成。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。可选地，处理器和存储介质可作为分立部件驻留在用户终端中。

在该文本中，关系项（如，第一、第二等）可仅仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作进行区分，而不必需要或暗示在这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。数字序数词例如“第一”、“第二”、“第三”等仅表示多个中的不同单个而不意指任何次序或顺序，除非权利要求的语言明确这样定义。任何权利要求中的文字的顺序不意味着必须根据这种顺序以时间或逻辑顺序执行过程步骤，除非权利要求的语言明确这样定义。在不偏离本发明范围的前提下过程步骤可以以任意顺序互换，只要这种互换不会同权利要求语言相抵触且逻辑上不荒谬即可。

此外，取决于上下文，在描述不同元件之间关系中使用的词例如“连接”或“联接到”并不意指在这些元件之间必须是直接物理连接。例如，通过一个或多个附加元件，可以使两个元件物理地、电子地、逻辑地或以任何其它方式相互连接。

虽然在前述详细说明中已经描述了至少一个示例性实施例，但是应当理解的是存在大量的变型。还应当理解的是，示例性实施例仅仅是示例且并不旨在以任何方式限制本发明的范围、应用或构造。相反，前述详细说明为本领域技术人员提供了实施示例性实施例的便利途径。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书及其合法等价物阐述的本发明范围的情况下可作出元件的功能和设置的各种变化。

Claims (10)

1.一种生成用于控制永磁电机的电压指令信号的方法，所述方法包括：

在处理器处基于包括扭矩指令信号（Te*）、永磁电机的旋转角速度（ωr）和DC输入电压（V_DC）的输入来生成一对同步参考坐标电压指令信号，其中，生成该对同步参考坐标电压指令信号包括：

响应于第一选择信号，生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))，其中，d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))均以第一速率更新；以及

响应于第二选择信号，生成修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))，其中，修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))以第一速率和第二速率两者计算和更新，

其中，第一速率是相对更慢的速率，第二速率是比第一速率相对更快的速率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成步骤包括：

接收第一输入，包括：第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）、旋转角速度样本（ωr(kT_s1)）、以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)）；以及

将第一输入应用于一组电压指令查询表以便以第一速率生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))；

计算扭矩瞬变值（ΔTe*），每个表示第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’和第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）之间的差，且将每个扭矩瞬变值（ΔTe*）与瞬变阈值进行比较；

每当确定一个扭矩瞬变值（ΔTe*）小于或等于瞬变阈值时，产生第一选择信号，且每当确定一个扭矩瞬变值（ΔTe*）大于瞬变阈值时，产生第二选择信号；以及

作为同步参考坐标电压指令信号：

响应于第一选择信号，输出d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))；以及

响应于第二选择信号，输出修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

将第一输入应用于第一组电流指令查询表，以生成第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))和第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1)；

接收第二输入，包括：第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’、旋转角速度（ωr(kT_s1)）以及DC输入电压（V_DC(kT_s1)），其中，第二扭矩指令信号（Te*((k+1)T_s1)）’’相对于第一扭矩指令信号（Te*(kT_s1)）移位一个第一速率取样时间；以及

将第二输入应用于第二组电流指令查询表，以生成第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’和第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，生成修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))包括：

处理d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))、q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))、第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))、第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1)、第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’和第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’，以计算修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，第二d轴电流指令信号(Id*((k+1)T_s1))’’相对于第一d轴电流指令信号(Id*(kT_s1))移位一个第一速率取样时间，第二q轴电流指令信号(Iq*((k+1)T_s1))’’相对于第一q轴电流指令信号(Iq*(kT_s1))移位一个第一速率取样时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，第一速率对应于相对更慢频率处理，且其中，第二速率对应于相对更快频率处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，第一速率对应于第一周期（T_s1），且其中，第二速率对应于第二周期（T_so），其中，在每个第一周期期间存在多个第二周期。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，第二速率等于PWM速率或开关频率（f _SW ）。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))在一个第一周期（T_s1）期间以第二速率计算多次，以避免该对同步参考坐标电压指令信号的大阶跃变化，使得指令扭矩随着时间以比同步参考坐标d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和同步参考坐标q轴电压指令信号(Vq*)更线性的方式产生。

10.一种生成用于控制永磁电机的电压指令信号的开环电压控制系统，所述系统包括：

电压指令处理器模块，所述电压指令处理器模块接收包括扭矩指令信号（Te*）、永磁电机的旋转角速度（ωr）和DC输入电压（V_DC）的输入，且配置成基于所述输入来生成一对同步参考坐标电压指令信号，包括：

（1）响应于第一选择信号，生成d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))，其中，d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1))和q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1))均以第一速率更新；以及

（2）响应于第二选择信号，生成修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))，其中，修正d轴电压指令信号(Vd*(kT_s1+mT_so))和修正q轴电压指令信号(Vq*(kT_s1+mT_so))均以第一速率和第二速率两者计算和更新，其中，第一速率是相对更慢的速率，第二速率是比第一速率相对更快的速率。

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