CN105915123B - 电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车 - Google Patents

电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车 Download PDF

Info

Publication number
CN105915123B
CN105915123B CN201610391001.2A CN201610391001A CN105915123B CN 105915123 B CN105915123 B CN 105915123B CN 201610391001 A CN201610391001 A CN 201610391001A CN 105915123 B CN105915123 B CN 105915123B
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
rotor
current
setting
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610391001.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105915123A (zh
Inventor
沈海寅
付多智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Singularity Intelligent New Energy Automobile Co ltd
Original Assignee
Leauto Intelligent Technology Beijing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leauto Intelligent Technology Beijing Co Ltd filed Critical Leauto Intelligent Technology Beijing Co Ltd
Priority to CN201610391001.2A priority Critical patent/CN105915123B/zh
Publication of CN105915123A publication Critical patent/CN105915123A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105915123B publication Critical patent/CN105915123B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开一种电机控制容错处理方法、装置、电机以及电动车，其中，该装置包括：电机位置传感器、解码电路、电流传感器、电机转速传感器、计算电路、处理电路；判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn‑1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内，如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn不属于所述设定位置范围，根据电机转子上一次位置θn‑1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的校正位置θn′。本发明提供的方法、装置、电机以及电动车，可以有效地防止电机的失控，具有容错能力，保持控制的连续性和稳定性，防止车辆失控。

Description

电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其涉及一种电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车。
背景技术
传统电机控制均为常规闭环控制，外界的干扰和振动等情况都对电机的运行有影响。电机运行状态跟随电机位置传感器信号的变化而变化，电机位置传感器信号受到干扰的时候电机运行状态也会受到干扰，在正常运转的时候的运行状态如果受到干扰而发生突变，会对使用电机的设备带来损伤，对电机本体也会损伤。
因此，有必要提供一种电机控制容错处理装置以解决现有技术中存在的上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是如何提供一种可以有效地防止电机的失控、具有容错能力的电机控制容错处理装置或方法。
本发明提供一种电机控制容错处理装置，包括：电机位置传感器、解码电路、电流传感器、电机转速传感器、计算电路、处理电路；其中，电机位置传感器采集设定采样周期内电机转子的位置信号；解码电路与所述电机位置传感器电连接，根据电机位置传感器采集的电机转子的位置信号确定设定采样周期内电机转子位置，其中，所述电机转子的位置包括电机转子当前位置θn以及电机转子上一次位置θn-1；电流传感器采集电机的负载信号并确定电机的当前负载；电机转速传感器采集电机的转速信号并确定电机的当前转速；计算电路与所述解码电路、电流传感器、电机转速传感器电连接，判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内；处理电路与计算电路电连接，如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn不属于所述设定位置范围，则确定电机位置传感器发生突变；所述处理电路根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的校正位置θn′以便采用所述电机转子的校正位置θn′对电机进行控制。
进一步地，处理电路用于如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn属于所述设定位置范围，确定电机位置传感器未发生突变，根据所述电机位置传感器采集的电机转子当前位置θn输出PWM波形以便根据电机转子位置调整电流控制电机。
进一步地，该装置还包括设定位置范围确定电路，设定位置范围确定电路与所述解码电路、电流传感器、电机转速传感器电连接，根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；根据电机转子的合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ确定设定位置范围[θn*-Δθ，θn*+Δθ]，其中，所述设定阈值范围Δθ与所述电机转子的当前转速成正相关关系。
进一步地，所述设定阈值范围包括[-10°，10°]或[-5°，5°]。
进一步地，计算电路根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；处理电路判断所述设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值是否超过设定阈值范围Δθ；如果设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值超过设定阈值范围Δθ，采用所述电机转子的合理位置θn*作为校正位置θn′对电机进行控制。
进一步地，所述计算电路包括加法电路、乘法电路、除法电路、减法电路；计算电路根据设定采样周期内电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机当前转速通过上述电路计算确定校正的电机转子合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ。
进一步地，电机位置传感器的设定采样周期为1-20毫秒。
进一步地，所述电机包括2对极电机、4对极的电机、6对极电机；其中，如果电机为4对极的电机，电机转1圈，旋转变压器的电角度为4个360度的周期，电机的电角度为4个360度的周期，将所述360度的周期设定对应数字信号为1～4096，解码电路根据电机位置传感器采集的上述电机转子位置对应的数字信号的取值确定电机转子位置。
本发明还提供一种电机，包括如上所述的电机控制容错处理装置。
本发明还提供一种电动车，包括如上所述的电机。
本发明还提供一种电机控制容错处理方法，包括：采集设定采样周期内电机转子的位置信号；根据所述电机转子的位置信号确定设定采样周期内电机转子位置，其中，所述电机转子的位置包括电机转子当前位置θn以及电机转子上一次位置θn-1；采集电机的负载信号，并确定电机的当前负载；采集电机的转速信号，并确定电机的当前转速；判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内；如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn不属于所述设定位置范围，则确定电机位置传感器发生突变；根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的校正位置θn′以便采用所述电机转子的校正位置θn′对电机进行控制。
进一步地，所述判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内之后，还包括：如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn属于所述设定位置范围，确定电机位置传感器未发生突变，根据电机转子当前位置θn输出PWM波形以便根据电机转子位置调整电流控制电机。
进一步地，所述判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内包括：根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；根据电机转子的合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ确定设定位置范围[θn*-Δθ，θn*+Δθ]，其中，所述设定阈值范围Δθ与所述电机转子的当前转速成正相关关系。
进一步地，根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；判断所述设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值是否超过设定阈值范围Δθ；如果设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值超过设定阈值范围Δθ，采用所述电机转子的合理位置θn*作为校正位置θn′对电机进行控制。
本发明提供的电机控制容错处理方法、装置、电机以及电动车，可以有效地防止电机的失控，防止信号干扰的时候电机发生控制故障报警，具有容错能力，保持控制的连续性和稳定性，对使用电机的设备和人员不会带来冲击，保护了设备和人员的安全，防止车辆失控。
附图说明
图1示出本发明一个实施例的电机控制容错处理装置的结构框图。
图2示出本发明一个实施例的电机控制容错处理方法的流程图。
图3示出本发明一种基于电机控制容错处理装置的容错处理方法的流程示意图。
图4示出本发明一个实施例的电动车的结构框图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。
图1示出本发明一个实施例的电机控制容错处理装置的结构框图。如图1所示，该电机控制容错处理装置100主要包括：电机位置传感器101、解码电路102、电流传感器103、电机转速传感器104、计算电路105、处理电路106。
电机位置传感器101可以采集设定采样周期内电机转子的位置信号。解码电路102与所述电机位置传感器101电连接，根据电机位置传感器101采集的电机转子的位置信号确定设定采样周期内电机转子位置，其中，所述电机转子的位置包括当前位置θn以及电机转子上一次位置θn-1。
电流传感器103采集电机的负载信号并确定电机的当前负载，电流传感器103也可以称之为电机负载传感器，主要是用来确定电机的负载变化情况以及确定各个时刻的电机负载值。
电机转速传感器104采集电机的转速信号并确定电机的当前转速，例如该转速还可以为电机的角速度，通过角速度确定电机单位时间内的转动圈数。
计算电路105与所述解码电路102、电流传感器103、电机转速传感器104电连接，判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内；处理电路106与计算电路105电连接，如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn不属于所述设定位置范围，则可以确定电机位置传感器发生突变，处理电路106根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的校正位置θn′，以便采用所述电机转子的校正位置θn′对电机进行控制。
具体地，可以根据电机当前负载、转速计算以及上一次的电机转子位置计算电机转子校正位置θn′，根据该校正位置θn′结算控制电流进行控制。
本发明提供的电机控制容错处理装置，可以有效地防止电机的失控，保持控制的连续性和稳定性，对使用电机的设备和人员不会带来冲击，保护了设备和人员的安全。
在一个实施例中，处理电路106用于如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn属于所述设定位置范围，确定电机位置传感器未发生突变，根据所述电机位置传感器101采集的电机转子当前位置θn输出PWM波形以便根据转子位置调整电流控制电机。
在一个实施例中，该装置还可以包括设定位置范围确定电路107，设定位置范围确定电路107与所述解码电路102、电流传感器103、电机转速传感器104电连接，根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；根据电机转子的合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ确定设定位置范围[θn*-Δθ，θn*+Δθ]。
在一个实施例中，所述设定阈值范围Δθ与所述电机转子的当前转速成正相关关系，例如，Δθ＝k*V，其中转速表示电机转子转速。在确定该设定阈值范围时可以不必考虑负载的影响，因为本申请采用的是毫秒级别的采集时间，在如此短的时间内，电机转子位置一般不会发生突变，因此可以忽略由于负载变化引起的影响。
可以将设定阈值范围Δθ最大范围设置为[-10°，10°]、[-5°，5°]或[-10°，20°]。另外，具体地阈值最大范围可以根据实际情况确定。
在一个实施例中，计算电路105根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；处理电路106判断所述设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值是否超过设定阈值范围Δθ；如果设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值超过设定阈值范围Δθ，采用所述电机转子的合理位置θn*作为校正位置θn′对电机进行控制。
在一个实施例中，设定采样周期为1-20毫秒。具体的设定采样周期可以为5毫秒、10毫秒、15毫秒。
本发明中的电机可以为2对极电机、4对极的电机、6对极电机；如果电机为4对极的电机，电机转1圈，旋转变压器的电角度为4个360度的周期，电机电角度就是4个360度的周期，将360度的周期设定对应数字信号为1～4096，解码电路102模块根据电机位置传感器101采集的数字信号的取值确定电机转子位置。
举例而言，如果上一次电机转子的位置信号是50度，电机转速1000rpm，负载时200Nm，因为采样周期是毫秒级别，所以一个周期内转速不会突变，本次的位置信号基本可以是按照上一次转速推算出来的，推算出来的应该是一个数字范围。例如，可以推算当前电机转子的位置信号的预估的合理范围可以是[45度，55度]，如果电机位置传感器101采集的数字信号不属于该[45度，55度]的范围，则确定电机发生突变。
采用另一种计算电路，通过精确计算可以先确定电机的合理位置是48度，可以判断电机转子当前位置与48度的差值是否超过[-5度,5度]的设定阈值范围，如果超过该设定阈值范围，则确定电机发生突变，采用该精确计算得到的电机转子的合理位置作为校正位置对电机进行控制。
在一个实施例中，如果设置电机位置传感器101的设定采样周期可以是10毫秒，此时如果电机为4对极的电机，在10000rpm转速的电机转速变化率在1转/毫秒。
在一个实施例中，所述计算电路105包括加法电路、乘法电路、除法电路或减法电路；具体地可以通过PLC电路实现上述计算电路。在得到设定采样周期内电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机当前转速后，根据计算电路中的上述计算电路计算确定校正的电机转子合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ。
举例而言，θn*＝θn-1+k(转速*Δt+负载*(Δt)^2/m)、Δθ＝k’*转速，Δt表示电机转子上一次位置θn-1的时间到当前时间经历过的时间，m代表电机转子的有效质量，通过计算电路中的加法电路、乘法电路、除法电路即可实现上述计算过程，其中+代表加法电路的运算，*代表乘法电路运算，/代表除法电路的运算。
具体地，处理电路106还可以包括比较电路以及减法电路，电机转子上一次位置θn-1、电机转子的合理位置θn*通过减法电路做减法运算确定差值Δθ，并通过比较电路判断该Δθ是否属于[-k’*转速,+k’*转速]的阈值范围，如果Δθ属于该阈值范围。则确定该电机位置传感器的采样信号未发生突变；如果Δθ不属于[-k’*转速,+k’*转速]，则确定该电机位置传感器的采样信号发生突变。处理电路可以使用计算得到的电机转子的合理位置θn′输出控制信号进行电机控制。
在一个实施例中，可以规定Δθ的阈值范围为[-10°,10°]，如果Δθ是否属于[-10°,10°]，则确定该电机位置传感器的采样信号未发生突变，处理电路根据该电机位置传感器的采样信号控制电机，如果Δθ不属于[-10°,10°]，则确定该电机位置传感器的采样信号发生突变。
在一个实施例中，在采样周期T1内对电机转子的位置加以检测，得到转子的当前位置角度θ1，通过当前电机的负载和转速的计算再加上系统采集到的位置信号与上次得到的转子位置θ0相比较，当产生突变时，则舍弃本次采集的位置信号，转而使用出错时的容错处理策略，以上次得到的转子位置θ0为基础，并核对当前的负载及转速情况，得出校正的当前转子位置角度θ1′，最后采用校正值θ1′对电动机进行控制。
在电机运行的过程中，当检测位置信号的旋转变压器等传感器在外界的电磁、震动等干扰的情况下对电机转子位置检测出现错误时，或者是其他相关的硬件部分或传输线路出现故障时，通过本发明的具有容错处理功能的电机控制装置，能有效地防止电机的失控，保持控制的连续性和稳定性；对使用电机的设备和人员不会带来冲击，保护了设备和人员的安全。
本发明还可以提供一种电机，该电机可以包括如上述的电机控制容错处理装置。
本发明还提供一种电动车，该电动车安装有电机，其中该电机通过如上所述的电机控制容错处理装置实现电机控制。
本发明提供的电机控制容错处理装置是一种自我修复调节的功能装置，防止信号干扰的时候电机发生控制故障报警，具有容错能力，也就是说在几个采样周期内，如果电机位置信号丢失或突变，是可以正常工作的，但是，如果连续长时间丢失信号就会触发故障，车辆要报警并停车。
图2示出本发明一个实施例的电机控制容错处理方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
步骤201，采集设定采样周期内电机转子的位置信号。
步骤202，根据所述电机转子的位置信号确定设定采样周期内电机转子位置，其中，所述电机转子的位置包括电机转子当前位置θn以及电机转子上一次位置θn-1。
步骤203，采集电机的负载信号，并确定电机的当前负载。
步骤204，采集电机的转速信号，并确定电机的当前转速。
步骤205，判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内。在一个具体地实施例中，根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；根据电机转子的合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ确定设定位置范围[θn*-Δθ，θn*+Δθ]，其中，所述设定阈值范围Δθ与所述电机转子的当前转速成正相关关系。
步骤206，如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn不属于所述设定位置范围，则确定电机位置传感器发生突变。
步骤207，根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的校正位置θn′以便采用所述电机转子的校正位置θn′对电机进行控制。
在一个实施例中，如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn属于所述设定位置范围，确定电机位置传感器未发生突变，根据电机转子当前位置θn输出PWM波形以便根据电机转子位置调整电流控制电机。
在一个具体地实施例中，根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；判断所述设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值是否超过设定阈值范围Δθ；如果设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值超过设定阈值范围Δθ，采用所述电机转子的合理位置θn*作为校正位置θn′对电机进行控制。
图3示出本发明一种基于电机控制容错处理装置的容错处理方法的流程示意图，如图3所示，该过程包括：
步骤301，电机位置传感器对电机转子位置进行采集。
步骤302，解码单元计算出电机转子位置。
其中，所述电机转子的位置包括当前位置θn以及电机转子上一次位置θn-1。
步骤303，电机控制器根据电机转子上次的位置、电机的当前负载及转速判断转子当前位置是否在设定合理的范围内。
具体地，如果电机转子当前位置θn位于该设定的合理的范围内，则确定电机位置传感器未发生突变，执行步骤304，如果电机转子当前位置θn不位于该设定的合理的范围内，则确定电机位置传感器发生突变，执行步骤305。
具体地，还可以是判断电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值是否超过设定阈值范围；如果设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值超过设定阈值范围Δθ，则确定电机位置传感器发生突变，则执行步骤304，需要对电机位置传感器的信号进行调整；否则如果设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值不超过设定阈值范围Δθ，则确定电机位置传感器未发生突变，则执行步骤305。
步骤304，根据电机转子上次的位置、电机的当前负载及转速确定电机转子当前的校正位置，计算出调整电流进行调整。
因为，即使位置传感器信号发生突变，也可以根据当前电流和转速的变化可以推算出下一个周期的电机位置应该在一个合理范围内。例如可以采用根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的电机转子的合理位置θn*作为校正位置θn′对电机进行控制。具体地，也可以根据转速、负载、以及上一次的转子位置重新计算确定校正后电机转子位置。
如果电机系统电流、转速、位置信号采样周期基本为10ms，所以根据上一次电流采样结果及整车的转矩需求推算出下一个周期工作电流的大小，例如，电流最大变化率是2A/ms。
步骤305，根据电机转子位置进行调整电流进行控制。
具体地，根据转子位置及当前转矩需求，来推算出交轴和直轴的电流及功率角，也是目前比较热门的最大转矩电流比控制，就是用最小的电流输出同样的转矩。
步骤306，输出正确的PWM波形。
本发明提供的基于电机控制容错处理装置的容错处理策略，能有效地防止电机的失控，保持控制的连续性和稳定性，对使用电机的设备和人员不会带来冲击，保护了设备和人员的安全。
本发明还提供的电动车可以是含有具有电机控制容错处理装置电动机的电动车辆。图4示出本发明一个实施例的电动车的结构框图，如图4所示，该电动车400主要包括：中控装置、智能驾驶模块413、仪表盘410以及中控显示器411、HUD(Head Up Display，平视显示器)抬头显示器412。
仪表盘910具有12.3寸LCD显示设备，该仪表盘可以采用TI的J6CPU；仪表盘的操作系统可以基于QNX嵌入式系统，仪表盘可以用于显示省电指数、平稳指数、技术指数、文明指数、爱车指数、综合指数以及天气路面导航信息和导航路径。HUD抬头显示器412可以显示各个驾驶指数、GPS导航信息、天气路面导航信息、导航路径信息等。
智能驾驶模块413可以用于处理与智能驾驶相关的操作，例如可以结合ADAS装置进行智能驾驶，该智能驾驶可以是完全无人的驾驶，也可以是驾驶员进行驾驶控制的辅助并线、车道偏移等功能。
中控装置可以由多个模块组成，主要可以包括：主板401；SATA(Serial AdvancedTechnology Attachment，串行高级技术附件)模块402，连接到如SSD403的存储设备，可以用来存储数据信息；AM(Amplitude Modulation，调幅)/FM(Frequency Modulation，调频)模块404，为车辆提供收音机的功能；功放模块405，用于声音处理；WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真)/Bluetooth模块406，为车辆提供WIFI/Bluetooth的服务；LTE(LongTerm Evolution，长期演进)通信模块407，为车辆提供与电信运营商的通信功能；电源模块408，电源模块408为该中控装置提供电源；Switch转接模块409，该Switch转接模块409可以作为一种可扩展的接口连接多种传感器，例如如果需要添加夜视功能传感器、PM2.5功能传感器，可以通过该Switch转接模块409连接到中控装置的主板，以便中控装置的处理器进行数据处理，并将数据传输给中控显示器。
在一个实施例中，可以将电机位置传感器414、解码电路415、电流传感器416、电机转速传感器417集成在车辆中，通过Switch转接接口409连接到主板的处理器上，通过主板的处理器进行处理。在一个实施例中，也可以将电机位置传感器414、解码电路415、电流传感器416、电机转速传感器417、计算电路、处理电路作为一个电路芯片集成在电机上，通过该芯片直接处理，并将处理结果反馈给主板的处理器。
本发明提供的基于电机控制容错处理装置的电动车，能有效地防止电机的失控，保持控制的连续性和稳定性，对使用电机的车辆和人员不会带来冲击，保护了车辆和人员的安全。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种电机控制容错处理装置，其特征在于，包括：电机位置传感器、解码电路、电流传感器、电机转速传感器、计算电路、处理电路；
其中，所述电机位置传感器采集设定采样周期内电机转子的位置信号；
所述解码电路与所述电机位置传感器电连接，根据所述电机位置传感器采集的电机转子的位置信号确定设定采样周期内电机转子位置，其中，所述电机转子的位置包括电机转子当前位置θn以及电机转子上一次位置θn-1；
所述电流传感器采集电机的负载信号并确定电机的当前负载；
所述电机转速传感器采集电机的转速信号并确定电机的当前转速；
所述计算电路与所述解码电路、电流传感器、电机转速传感器电连接，用于判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内；
所述处理电路与所述计算电路电连接，用于如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn不属于所述设定位置范围，则确定电机位置传感器发生突变；
所述处理电路还用于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的校正位置θn′以便采用所述电机转子的校正位置θn′对电机进行控制；
还包括设定位置范围确定电路，
所述设定位置范围确定电路与所述解码电路、电流传感器、电机转速传感器电连接，还用于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；根据电机转子的合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ确定设定位置范围[θn*-Δθ，θn*+Δθ]，其中，所述设定阈值范围Δθ与所述电机转子的当前转速成正相关关系；
所述计算电路还用于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；
所述处理电路还用于判断所述设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值是否超过设定阈值范围Δθ；如果设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值超过设定阈值范围Δθ，采用所述电机转子的合理位置θn*作为校正位置θn′对电机进行控制；
其中，θn*=θn-1+k（转速*Δt+负载*（Δt）^2 /m），Δθ=k’*转速，Δt表示电机转子上一次位置θn-1的时间到当前时间经历过的时间，m代表电机转子的有效质量。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述处理电路还用于如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn属于所述设定位置范围，确定电机位置传感器未发生突变，根据所述电机位置传感器采集的电机转子当前位置θn输出PWM波形以便根据电机转子位置调整电流控制电机。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算电路包括加法电路、乘法电路、除法电路、减法电路；
计算电路还用于根据设定采样周期内电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机当前转速通过上述电路计算确定校正的电机转子合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ。
4.根据权利要求1-3中任一所述的装置，其特征在于，
所述设定阈值范围Δθ包括[-10°，10°]或[-5°，5°]；
和/或
所述电机位置传感器的设定采样周期为1-20毫秒；
和/或
所述电机包括2对极电机、4对极的电机、6对极电机；其中，如果电机为4对极的电机，电机转1圈，旋转变压器的电角度为4个360度的周期，电机电角度为4个360度的周期，将所述360度的周期设定对应数字信号为1~4096，解码电路还用于根据电机位置传感器采集的上述电机转子位置对应的数字信号的取值确定电机转子位置。
5.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一所述的电机控制容错处理装置。
6.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求5所述的电机。
7.一种电机控制容错处理方法，其特征在于，包括：
采集设定采样周期内电机转子的位置信号；
根据所述电机转子的位置信号确定设定采样周期内电机转子位置，其中，所述电机转子的位置包括电机转子当前位置θn以及电机转子上一次位置θn-1；
采集电机的负载信号，并确定电机的当前负载；
采集电机的转速信号，并确定电机的当前转速；
判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内；
如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn不属于所述设定位置范围，则确定电机位置传感器发生突变；
根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的校正位置θn′以便采用所述电机转子的校正位置θn′对电机进行控制；
所述判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内包括：根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；根据电机转子的合理位置θn*以及设定阈值范围Δθ确定设定位置范围[θn*-Δθ，θn*+Δθ]，其中，所述设定阈值范围Δθ与所述电机转子的当前转速成正相关关系；
根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定电机转子的合理位置θn*；判断所述设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值是否超过设定阈值范围Δθ；如果设定采样周期内电机转子当前位置θn与电机转子的合理位置θn*的差值超过设定阈值范围Δθ，采用所述电机转子的合理位置θn*作为校正位置θn′对电机进行控制；
其中，θn*=θn-1+k（转速*Δt+负载*（Δt）^2 /m），Δθ=k’*转速，Δt表示电机转子上一次位置θn-1的时间到当前时间经历过的时间，m代表电机转子的有效质量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述判断电机转子当前位置θn是否位于根据电机转子上一次位置θn-1、电机的当前负载、电机的当前转速确定的设定位置范围内之后还包括：
如果所述设定采样周期内电机转子当前位置θn属于所述设定位置范围，确定电机位置传感器未发生突变，根据电机转子当前位置θn输出PWM波形以便根据电机转子位置调整电流控制电机。
CN201610391001.2A 2016-06-02 2016-06-02 电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车 Active CN105915123B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610391001.2A CN105915123B (zh) 2016-06-02 2016-06-02 电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610391001.2A CN105915123B (zh) 2016-06-02 2016-06-02 电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105915123A CN105915123A (zh) 2016-08-31
CN105915123B true CN105915123B (zh) 2018-11-23

Family

ID=56743277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610391001.2A Active CN105915123B (zh) 2016-06-02 2016-06-02 电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105915123B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106427586A (zh) * 2016-12-13 2017-02-22 北京新能源汽车股份有限公司 一种车用电机实时工作状态获取方法及装置
CN106849774A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 苏州众联能创新能源科技有限公司 电机控制容错处理装置、电机及电动车
CN108736447A (zh) * 2018-05-30 2018-11-02 刘顺炮 新能源汽车电机及其角度传感器故障诊断及保护算法
CN112254626B (zh) * 2020-09-08 2022-07-15 上海贝思特门机有限公司 一种门机电机转子位置传感器角速度波动自检方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002318B1 (en) * 2004-09-23 2006-02-21 General Motors Corporation Position sensor fault tolerant control for automotive propulsion system
CN101197555A (zh) * 2006-12-05 2008-06-11 比亚迪股份有限公司 电动汽车电机控制方法及其转子位置检测容错处理方法
CN101378239A (zh) * 2007-08-30 2009-03-04 比亚迪股份有限公司 一种电机转子位置控制方法及装置
CN105375833A (zh) * 2015-11-20 2016-03-02 吉林大学 电动汽车驱动系统故障监测及容错控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002318B1 (en) * 2004-09-23 2006-02-21 General Motors Corporation Position sensor fault tolerant control for automotive propulsion system
CN101197555A (zh) * 2006-12-05 2008-06-11 比亚迪股份有限公司 电动汽车电机控制方法及其转子位置检测容错处理方法
CN101378239A (zh) * 2007-08-30 2009-03-04 比亚迪股份有限公司 一种电机转子位置控制方法及装置
CN105375833A (zh) * 2015-11-20 2016-03-02 吉林大学 电动汽车驱动系统故障监测及容错控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105915123A (zh) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105915123B (zh) 电机控制容错处理方法、装置、电机及电动车
CN101387688B (zh) 用于电动马达转矩监测的方法和设备
US9154064B2 (en) Control device for AC motor
CN105375833B (zh) 电动汽车驱动系统故障监测及容错控制方法
US20040257022A1 (en) Method and system for multiple servo motor control
US10473446B2 (en) System and method for determining rotor position offset of an electric machine
CN101197555A (zh) 电动汽车电机控制方法及其转子位置检测容错处理方法
CN107453669B (zh) 电机转子位置检测方法、装置及电动汽车
KR102150872B1 (ko) 모터 전류 센서의 고장 감지 장치 및 방법
US20180226906A1 (en) Method for estimating the angular position of a rotor of an electric drive system
US11424706B2 (en) Battery current limiting of permanent magnet synchronous motor drives using operation condition monitoring
EP4227145A1 (en) Electric-vehicle torque control method, apparatus, device, and storage medium
CN105449639B (zh) 基于永磁同步电机驱动器的电压保护控制方法及装置
US20140361612A1 (en) Drive inverter having an abnormal torque inversion detector
CN101103511A (zh) 确定电气辅助转向系统中的故障的方法和设备
CN203180813U (zh) 一种用于自平衡双轮电动车的电机控制器及自平衡双轮电动车
CN108549025A (zh) 一种车用永磁同步电机混合转矩安全检测方法
CN101666810B (zh) 用于确定电机转速的方法和装置
EP1985523B1 (en) Systems and methods for controlling torque of a motor
CN104986282B (zh) 电动自行车的控制方法和装置
CN110061673A (zh) 基于霍尔传感器的电机控制方法及系统
CN106602942B (zh) 电机位置检测回路的故障处理方法、装置、电机及汽车
CN107612431B (zh) 一种电动舵机的控制方法和控制系统
CN102530071A (zh) 无角度传感器的电动助力转向回正控制器
CN106849774A (zh) 电机控制容错处理装置、电机及电动车

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220523

Address after: Room 3704, 868 Jinqi Road, Fengxian District, Shanghai, 201403

Patentee after: ZHICHE YOUXING TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Address before: 100020 Floor 1 978, No. 73 Fucheng Road, Haidian District, Beijing

Patentee before: ZHICHEAUTO TECHNOLOGY (BEIJING) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220609

Address after: 244002 695 north section of Taishan Avenue, Tongling economic and Technological Development Zone, Anhui

Patentee after: Anhui Singularity Intelligent New Energy Automobile Co.,Ltd.

Address before: Room 3704, 868 Jinqi Road, Fengxian District, Shanghai, 201403

Patentee before: ZHICHE YOUXING TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
PP01 Preservation of patent right

Effective date of registration: 20230327

Granted publication date: 20181123

PP01 Preservation of patent right
PD01 Discharge of preservation of patent

Date of cancellation: 20230627

Granted publication date: 20181123

PD01 Discharge of preservation of patent