CN109067286A

CN109067286A - 一种电机控制系统的控制方法、装置、系统及车辆

Info

Publication number: CN109067286A
Application number: CN201810993608.7A
Authority: CN
Inventors: 张蕊; 代康伟; 梁海强; 储琦
Original assignee: Beijing Electric Vehicle Co Ltd
Current assignee: Beijing Electric Vehicle Co Ltd
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2018-12-21
Anticipated expiration: 2038-08-29
Also published as: CN109067286B

Abstract

本发明的实施例提供了一种电机控制系统的控制方法、装置、系统及车辆，其中控制方法包括：获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流；将三相电压以及三相电流分别进行转换，得到两相电压和两相电流；将两相电压以及两相电流依次通过第一滤波器和第二滤波器进行滤波得到第一滤波结果和第二滤波结果；根据第一滤波结果以及第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与目标估算输出转速对应的目标可信度；根据三相电压、三相电流、目标估算输出转速以及目标可信度得到目标估算转矩。本发明的方案获取三相电压和三相电流的方式简便，无需额外安装传感器等检测设备，有利于减少硬件成本，并保证车辆转矩安全。

Description

一种电机控制系统的控制方法、装置、系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种电机控制系统的控制方法、装置、系统及车辆。

背景技术

在纯电动车辆、混合动力和插电式混合动力车辆中，电机至关重要、甚至是唯一的动力驱动装置，用于驱动或制动能量回收。从整车应用角度考虑，电机控制系统中的估算转矩对于驱动力分配和整车转矩安全十分重要。目前，获得估算转矩的方法有两种，一是基于电机本体参数的时变特性来估算，该方法依赖于电机的本体参数，如永磁体磁链等，而永磁体磁链是温度的函数，具有不确定性；二是基于转矩公式来估算，通过对永磁同步电机理论转矩公式中的电机本体参数进行测量和标定，实现高精度的估算转矩，但是电机本体参数较难获取。因此，如何简便的获得高精度的估算转矩成为了一大急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种电机控制系统的控制方法、装置、系统及车辆，用以解决当前获取电机的估算扭矩难度较大成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电机控制系统的控制方法，应用于电机控制器，包括：

获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流；

将三相电压以及三相电流分别进行转换，得到两相电压和两相电流；

将两相电压以及两相电流通过第一滤波器进行滤波得到第一滤波结果；

将第一滤波结果通过第二滤波器进行滤波得到第二滤波结果；

根据第一滤波结果以及第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与目标估算输出转速对应的目标可信度，其中，第一预设时间包括至少两个连续的预设单位时间；

根据三相电压、三相电流、目标估算输出转速以及目标可信度得到一质量因子；

根据质量因子、三相电压以及三相电流，得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流的步骤包括：

获取电机的数字信号，数字信号包括：三相电压数字信号、中性点电压数字信号以及三相电流数字信号；

根据三相电压数字信号以及中性点电压数字信号得到三相电压物理值，根据三相电流数字信号得到三相电流物理值；

对三相电压物理值以及三相电流物理值进行校正，得到三相电压和三相电流。

优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，获取电机的数字信号的步骤之后还包括：

对数字信号进行故障判断；

当三相电压数字信号、中性点电压数字信号或三相电流数字信号的值超出相应的预设范围时，记录为一次超限；

在第一预设时间内，当记录的超限的次数大于预设次数时，确定数字信号超限故障。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，对数字信号进行故障判断的步骤还包括：

当一数字信号与上一预设单位时间的数字信号相同时，记录为一次更新失败；

在第一预设时间内，当记录的更新失败的次数大于预设次数时，确定数字信号更新故障。

进一步的，如上所述的电机控制系统的控制方法，对数字信号进行故障判断的步骤还包括：

获取一数字信号所携带的第一通道标识以及传输该数字信号的采样通道的第二通道标识；

当第一通道标识与第二通道标识不匹配时，记录为一次通道不匹配；

在第一预设时间内，当记录的通道不匹配的次数大于预设次数时，确定数字信号传输故障。

优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据第一滤波结果以及第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及相对应的可信度的步骤包括：

根据第一滤波结果、第二滤波结果以及第一预设算法得到当前预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一矢量位置；

将当前预设单位时间内的第一矢量位置减去间隔一预设单位时间的上一滤波电压或滤波电流的第二矢量位置，得到当前预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一位置差；

对每一第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差；

对第二位置差的可信情况进行判断；

当预设单位时间内的一滤波电压或滤波电流的第二位置差的绝对值小于第一预设阈值，且相对应的滤波电压或滤波电流的第一矢量的模的平方大于第二预设阈值时，确定第二位置差可信；

根据第二位置差以及第二预设算法得到每一滤波电压和滤波电流在预设单位时间内的第一平均转速；

根据第一平均转速，得到第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速；

根据第一预设时间内的每一预设单位时间的第二位置差的可信情况，得到第一预设时间内与第二平均转速相对应的第一可信度；

根据第二平均转速以及第一可信度得到目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据第二平均转速以及第一可信度得到目标估算输出转速以及相对应的目标可信度的步骤包括：

对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速以及第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度，其中第二预设时间包括：至少两个连续的第一预设时间；

根据当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速、第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及相对应的第三可信度和第二滤波转速及相对应的第四可信度；

根据第三可信度以及第四可信度确定目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，第一预设算法为：

θ＝arctan(M_β/M_α)

其中，θ为第一矢量位置；

M_α为第一滤波结果中两相电压所对应的第一滤波相电压和第二滤波相电压以及两相电流所对应的第一滤波相电流和第二滤波相电流中的任意一项；

M_β为第二滤波结果中两相电压所对应的第三滤波相电压和第四滤波相电压以及两相电流所对应的第三滤波相电流和第四滤波相电流中与第一滤波结果相对应的一项。

优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，对每一第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差的步骤包括：

将第一位置差与预设第一弧度和预设第二弧度进行比较，其中，预设第一弧度为π，预设第二弧度为-π；

当第一位置差大于预设第一弧度时，将第一位置差减去一个圆周的弧度，得到第二位置差；

当第一位置差小于预设第二弧度时，将第一位置差加上一个圆周的弧度，得到第二位置差。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，第二预设算法为：

ω₀＝Δθ/t₀

其中，ω₀为第一平均转速；

Δθ为第二位置差；

t₀为预设单位时间。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速以及第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度的步骤包括：

将第一可信度与第三预设阈值进行比较；

当第一可信度小于第三预设阈值时，确定第一可信度为零；

对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第一可信度取平均值，得到第二可信度；

对第二预设时间内第一可信度不为零的滤波电压或滤波电流的第二平均转速取平均值，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，第三预设算法为：

ω_E＝(ω_EUαTl_αα+ω_EIαTl_Iα)/(Tl_Uα+l_Iα)

其中，ω_E为第一滤波转速或第二滤波转速；

ω_EUα为第三平均转速中与两相电压经过第一次滤波后的第一滤波电压相对应的第一转速或与第一滤波电压经过第二次滤波后的第二滤波电压相对应的第二转速，其中ω_EUα为与ω_E相对应的一项；

Tl_Uα为第二可信度中与第一转速相对应的第一子可信度或与第二转速相对应的第二子可信度，其中Tl_Uα为与ω_E相对应的一项；

ω_EIα为与第三平均转速中与两相电流经过第一次滤波后的第一滤波电流相对应的第三转速或与第一滤波电流经过第二次滤波后的第二滤波电流相对应的第四转速，其中ω_EIα为与ω_E相对应的一项；

Tl_Iα为第二可信度中与第三转速相对应的第三子可信度或与第四转速相对应的第四子可信度，其中Tl_Iα为与ω_E相对应的一项。

优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速、第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及与第一滤波转速相对应的第三可信度和第二滤波转速及与第二滤波转速相对应的第四可信度的步骤包括：

将第一子可信度与第三子可信度进行比较；

若第一子可信度大于第三子可信度，则第三可信度为第一子可信度；

将第二子可信度与第四子可信度进行比较；

若第二子可信度大于第四子可信度，则第四可信度为第二子可信度。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据第三可信度以及第四可信度确定目标估算输出转速以及相对应的目标可信度的步骤包括：

将第三可信度以及第四可信度与第四预设阈值进行比较；

若第三可信度大于第四预设阈值，则确定第一滤波转速为目标估算输出转速，第三可信度为目标可信度；

若第三可信度小于或等于第四预设阈值且第四可信度大于第四预设阈值，则确定第二滤波转速为目标估算输出转速，第四可信度为目标可信度；

否则目标估算输出转速以及目标可信度均为零。

优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据三相电压、三相电流、目标估算输出转速以及相对应的目标可信度得到一质量因子的步骤包括：

根据三相电压、目标估算输出转速以及相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断；

当电机故障时，确定质量因子的值为第一预设值；

当电机无故障且目标可信度小于第五预设阈值时，确定质量因子的值为第二预设值；

当电机无故障且目标可信度大于第五预设阈值时，根据目标估算输出转速和电机理论转矩确定质量因子的值，其中电机理论转矩根据三相电流的平方和查表确定。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据目标估算输出转速以及相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断的步骤包括：

获取当前第一预设时间内的三相电压的平方和的均值；

每间隔第一预设时间，根据三相电压平方和纹波方程，进行一次三相电压平方和纹波检查；

当第三转速的绝对值大于第三预设值，第三子可信度大于第六预设阈值、三相电压平方和的均值大于第七预设阈值时，若三相电压平方和纹波方程的幅值与三相电压的平方和的均值的比值大于第八预设阈值，确定电机故障，其中，三相电压平方和纹波方程的幅值为三相电压平方和纹波方程根据傅里叶级数得到的傅里叶幅值。

进一步的，如上所述的电机控制系统的控制方法，获取当前预设时间内预设单位时间的三相电压的平方和的均值的步骤之后，还包括：

当第三转速的绝对值大于第三预设值时，若三相电压的平方和的均值小于第九预设阈值或大于第十预设阈值，确定电机故障。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据目标估算输出转速和电机理论转矩确定质量因子的值的步骤之后，还包括：

当第一子可信度大于第四预设阈值、第三子可信度大于第四预设阈值且质量因子的值为第四预设值时，若第一转速和第三转速的方向不一致，则确定电机故障；

根据电机故障，将质量因子的值更改为第一预设值。

优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据质量因子、三相电压以及三相电流，得到目标估算转矩的步骤包括：

当质量因子的值为第一预设值时，确定目标估算转矩为零；

当质量因子的值为第二预设值时，根据三相电流的平方和查表确定目标估算转矩；

当质量因子的值为第四预设值时，根据三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，当质量因子的值为第四预设值时，根据三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率和目标估算输出转速得到目标估算转矩的步骤包括：

当目标估算输出转速小于第一预设转速阈值时，根据三相电流的平方和查表确定目标估算转矩；

当目标估算输出转速大于第二预设转速阈值时，根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩；

当目标估算输出转速大于第一预设转速阈值且小于第二预设转速阈值时，根据三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩。

进一步的，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩的步骤包括：

根据预设单位时间内的三相电压以及三相电流，得到预设单位时间内的瞬时电功率；

根据预设单位时间内的瞬时电功率，得到第一预设时间内的平均电功率；

将目标估算输出转速除以驱动电机的极对数得到目标机械转速；

根据目标机械转速以及平均电功率得到第一预设时间内电机的效率；

根据效率以及平均电功率得到电机的机械功率；

将机械功率除以机械转速得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩的步骤包括：

获取根据三相电流的平方和查表确定的第一转矩以及根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到的第二转矩；

根据第一转矩、第二转矩以及第四预设算法得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，第四预设算法为：

T＝[(ω₂-ω_M)T₁+(ω₁-ω_M)T₂]/(ω₂-ω₁)

其中，T为目标估算扭矩；

T₁为第一转矩；

T₂为第二转矩；

ω₁为第一预设转速阈值；

ω₂为第二预设转速阈值；

ω_M为机械转速。

优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，在根据质量因子、三相电压以及三相电流，得到目标估算转矩的步骤之后还包括：

获取第一预设时间内的输入扭矩；

将目标估算扭矩减去输入扭矩后与一符号因子相乘，得到监控扭矩，其中，符号因子根据输入扭矩与第一预设扭矩阈值的关系以及目标估算扭矩和输入扭矩的差值确定；

根据监控扭矩得到第三预设时间内的平均监控扭矩，第三预设时间包括至少两个连续的第一预设时间；

当平均监控扭矩大于第二预设扭矩阈值时，确定电机产生扭矩超限故障。

进一步的，如上所述的电机控制系统的控制方法，还包括：

当目标估算扭矩的绝对值大于第三预设扭矩阈值、目标估算输出转速大于第三预设转速阈值、质量因子的值为第四预设值且目标估算扭矩与输入扭矩的方向不一致时，确定电机理论转矩方向故障。

本发明的另一优选实施例还提供了一种电机控制器，包括：

第一获取模块，用于获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流；

转换模块，用于将三相电压以及三相电流分别进行转换，得到两相电压和两相电流；

第一滤波模块，用于将两相电压以及两相电流通过第一滤波器进行滤波得到第一滤波结果；

第二滤波模块，用于将第一滤波结果通过第二滤波器进行滤波得到第二滤波结果；

第一处理模块，用于根据第一滤波结果以及第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与目标估算输出转速对应的目标可信度，其中，第一预设时间包括至少两个连续的预设单位时间；

第二处理模块，用于根据三相电压、三相电流、目标估算输出转速以及目标可信度得到一质量因子；

第三处理模块，用于根据质量因子、三相电压以及三相电流，得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制器，第一获取模块包括：

第一获取子模块，用于获取电机的数字信号，数字信号包括：三相电压数字信号、中性点电压数字信号以及三相电流数字信号；

第一处理子模块，用于根据三相电压数字信号以及中性点电压数字信号得到三相电压物理值，根据三相电流数字信号得到三相电流物理值；

第一校正子模块，用于对三相电压物理值以及三相电流物理值进行校正，得到三相电压和三相电流。

具体地，如上所述的电机控制器，第一获取模块还包括：

第二处理子模块，用于对数字信号进行故障判断；

第一功能子模块，用于当三相电压数字信号、中性点电压数字信号或三相电流数字信号的值超出相应的预设范围时，记录为一次超限；

第二功能子模块，在第一预设时间内，当记录的超限的次数大于预设次数时，确定数字信号超限故障。

具体地，如上所述的电机控制器，第一获取模块还包括：

第三功能子模块，用于当一数字信号与上一预设单位时间的数字信号相同时，记录为一次更新失败；

第四功能子模块，用于在第一预设时间内，当记录的更新失败的次数大于预设次数时，确定数字信号更新故障。

进一步的，如上所述的电机控制器，第一获取模块还包括：

第二获取子模块，用于获取一数字信号所携带的第一通道标识以及传输该数字信号的采样通道的第二通道标识；

第五功能子模块，用于当第一通道标识与第二通道标识不匹配时，记录为一次通道不匹配；

第六功能子模块，用于在第一预设时间内，当记录的通道不匹配的次数大于预设次数时，确定数字信号传输故障。

优选地，如上所述的电机控制器，第一处理模块包括：

第三处理子模块，用于根据第一滤波结果、第二滤波结果以及第一预设算法得到当前预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一矢量位置；

第四处理子模块，用于将当前预设单位时间内的第一矢量位置减去间隔一预设单位时间的上一滤波电压或滤波电流的第二矢量位置，得到当前预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一位置差；

第二校正子模块，用于对每一第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差；

第五处理子模块，用于对第二位置差的可信情况进行判断；

第一功能子模块，用于当预设单位时间内的一滤波电压或滤波电流的第二位置差的绝对值小于第一预设阈值，且相对应的滤波电压或滤波电流的第一矢量的模的平方大于第二预设阈值时，确定第二位置差可信；

第六处理子模块，用于根据第二位置差以及第二预设算法得到每一滤波电压和滤波电流在预设单位时间内的第一平均转速；

第七处理子模块，用于根据第一平均转速，得到第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速；

第八处理子模块，用于根据第一预设时间内的每一预设单位时间的第二位置差的可信情况，得到第一预设时间内与第二平均转速相对应的第一可信度；

第九处理子模块，用于根据第二平均转速以及第一可信度得到目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

具体地，如上所述的电机控制器，第九处理子模块包括：

第一处理单元，用于对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速以及第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度，其中第二预设时间包括：至少两个连续的第一预设时间；

第二处理单元，用于根据当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速、第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及相对应的第三可信度和第二滤波转速及相对应的第四可信度；

第三处理单元，用于根据第三可信度以及第四可信度确定目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

具体地，如上所述的电机控制器，第一处理单元包括：

第一处理子单元，用于将第一可信度与第三预设阈值进行比较；

第一功能子单元，用于当第一可信度小于第三预设阈值时，确定第一可信度为零；

第二处理子单元，用于对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第一可信度取平均值，得到第二可信度；

第三处理子单元，用于对第二预设时间内第一可信度不为零的滤波电压或滤波电流的第二平均转速取平均值，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速。

优选地，如上所述的电机控制器，第二处理单元包括：

第四处理子单元，用于将第一子可信度与第三子可信度进行比较，其中第一子可信度为与第一次滤波后的第一滤波电压相对应的第二可信度，第三子可信度为与第一次滤波后的第一滤波电流相对应的第二可信度；

第二功能子单元，用于若第一子可信度大于第三子可信度，则第三可信度为第一子可信度；

第五处理子单元，用于将第二子可信度与第四子可信度进行比较，其中第二子可信度为第二次滤波后的第一滤波电流相对应的第二可信度，第四子可信度为第二次滤波后的第二滤波电流相对应的第二可信度；

第三功能子单元，用于若第二子可信度大于第四子可信度，则第四可信度为第二子可信度。

具体地，如上所述的电机控制器，第三处理单元包括：

第六处理子单元，用于将第三可信度以及第四可信度与第四预设阈值进行比较；

第四功能子单元，用于若第三可信度大于第四预设阈值，则确定第一滤波转速为目标估算输出转速，第三可信度为目标可信度；

第五功能子单元，用于若第三可信度小于或等于第四预设阈值且第四可信度大于第四预设阈值，则确定第二滤波转速为目标估算输出转速，第四可信度为目标可信度；

第六功能子单元，用于否则目标估算输出转速以及目标可信度均为零。

优选地，如上所述的电机控制器，第二处理模块包括：

第十处理子模块，用于根据三相电压、目标估算输出转速以及相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断；

第七功能子模块，用于当电机故障时，确定质量因子的值为第一预设值；

第八功能子模块，用于当电机无故障且目标可信度小于第五预设阈值时，确定质量因子的值为第二预设值；

第九功能子模块，用于当电机无故障且目标可信度大于第五预设阈值时，根据目标估算输出转速和电机理论转矩确定质量因子的值，其中电机理论转矩根据三相电流的平方和查表确定。

具体地，如上所述的电机控制器，第十处理子模块包括：

获取单元，用于获取当前第一预设时间内的三相电压的平方和的均值；

第四处理单元，用于每间隔第一预设时间，根据三相电压平方和纹波方程，进行一次三相电压平方和纹波检查；

功能单元，用于当第一次滤波后的第一滤波电流相对应的第三转速的绝对值大于第三预设值，第三子可信度大于第六预设阈值、三相电压平方和的均值大于第七预设阈值时，若三相电压平方和纹波方程的幅值与三相电压的平方和的均值的比值大于第八预设阈值，确定电机故障，其中，三相电压平方和纹波方程的幅值为三相电压平方和纹波方程根据傅里叶级数得到的傅里叶幅值。

具体地，如上所述的电机控制器，第二处理模块还包括：

第十功能子模块，用于当第一子可信度大于第四预设阈值、第三子可信度大于第四预设阈值且质量因子的值为第四预设值时，若第一次滤波后的第一滤波电压相对应的第一转速和第三转速的方向不一致，则确定电机故障；

第十二处理子模块，用于根据电机故障，将质量因子的值更改为第一预设值。

优选地，如上所述的电机控制器，第三处理模块包括：

第十一功能子模块，用于当质量因子的值为第一预设值时，确定目标估算转矩为零；

第十三处理子模块，用于当质量因子的值为第二预设值时，根据三相电流的平方和查表确定目标估算转矩；

第十四处理子模块，用于当质量因子的值为第四预设值时，根据三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制器，第十四处理子模块包括：

第五处理单元，用于当目标估算输出转速小于第一预设转速阈值时，根据三相电流的平方和查表确定目标估算转矩；

第六处理单元，用于当目标估算输出转速大于第二预设转速阈值时，根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩；

第七处理单元，用于当目标估算输出转速大于第一预设转速阈值且小于第二预设转速阈值时，根据三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩。

进一步的，如上所述的电机控制器，第六处理单元包括：

第七处理子单元，用于根据预设单位时间内的三相电压以及三相电流，得到预设单位时间内的瞬时电功率；

第八处理子单元，用于根据预设单位时间内的瞬时电功率，得到第一预设时间内的平均电功率；

第九处理子单元，用于将目标估算输出转速除以驱动电机的极对数得到目标机械转速；

第十处理子单元，用于根据目标机械转速以及平均电功率得到第一预设时间内电机的效率；

第十一处理子单元，用于根据效率以及平均电功率得到电机的机械功率；

第十二处理子单元，用于将机械功率除以机械转速得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制器，第七处理单元包括：

获取子单元，用于获取根据三相电流的平方和查表确定的第一转矩以及根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到的第二转矩；

第十三处理子单元，用于根据第一转矩、第二转矩以及第四预设算法得到目标估算转矩。

优选地，如上所述的电机控制器，还包括：

第二获取模块，用于获取第一预设时间内的输入扭矩；

第四处理模块，用于将目标估算扭矩减去输入扭矩后与一符号因子相乘，得到监控扭矩，其中，符号因子根据输入扭矩与第一预设扭矩阈值的关系以及目标估算扭矩和输入扭矩的差值确定；

第五处理模块，用于根据监控扭矩得到第三预设时间内的平均监控扭矩，第三预设时间包括至少两个连续的第一预设时间；

第四功能模块，用于当平均监控扭矩大于第二预设扭矩阈值时，确定电机产生扭矩超限故障。

本发明的又一优选实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电机控制器的控制方法的步骤。

本发明的再一优选实施例还提供了一种电机控制系统，包括电机以及如上所述的电机控制器，其中电机与电机控制器连接。

本发明的又一优选实施例还提供了一种车辆，包括：如上所述的电机控制系统。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种电机控制系统的控制方法、装置、系统及车辆，至少具有以下有益效果：

在本发明的实施例中，通过获取预设单位时间内的电机的三相电压和三相电流，并通过克拉克变换将三相电压和三相电流转换为两相电压和两相电流，对两相电压和两相电流依次进行两次滤波得到第一滤波结果和第二滤波结果，根据两次的滤波结果得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与目标估算输出转速对应的目标可信度，进而得到目标估算扭矩。在本发明的实施例中，电机控制系统只需通过获取电机的三相电压和三相电流即可进行处理并得到电机的目标估算转矩，三相电压和三相电流获取简便，无需额外安装传感器等检测设备，有利于减少硬件成本，并保证车辆转矩安全。同时，本发明的实施例还引入了可信度这一变量来增强电机控制系统的可靠性和鲁棒性，进一步提高了目标估算转矩的准确度。

附图说明

图1为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之一；

图2为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之二；

图3为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之三；

图4为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之四；

图5为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之五；

图6为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之六；

图7为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之七；

图8为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之八；

图9为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之九；

图10为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十；

图11为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十一；

图12为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十二；

图13为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十三；

图14为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十四；

图15为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十五；

图16为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十六；

图17为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十七；

图18为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十八；

图19为本发明的电机控制系统的控制方法的流程示意图之十八；

图20为本发明的电机控制系统的控制器的结构示意图之一；

图21为本发明的电机控制系统的控制器的结构示意图之二；

图22为本发明的电机控制系统的控制器的结构示意图之三；

图23为本发明的电机控制系统的控制器的结构示意图之四；

图24为本发明的电机控制系统的控制器的结构示意图之五。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1，本发明的一优选实施例提供了一种电机控制系统的控制方法，应用于电机控制器，包括：

步骤S101，获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流；

步骤S102，将三相电压以及三相电流分别进行转换，得到两相电压和两相电流；

步骤S103，将两相电压以及两相电流通过第一滤波器进行滤波得到第一滤波结果；

步骤S104，将第一滤波结果通过第二滤波器进行滤波得到第二滤波结果；

步骤S105，根据第一滤波结果以及第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与目标估算输出转速对应的目标可信度，其中，第一预设时间包括至少两个连续的预设单位时间；

步骤S106，根据三相电压、三相电流、目标估算输出转速以及目标可信度得到一质量因子；

步骤S107，根据质量因子、三相电压以及三相电流，得到目标估算转矩。

在本发明的实施例中，通过获取预设单位时间内的电机的三相电压和三相电流，并通过克拉克变换将三相电压和三相电流转换为两相电压和两相电流，对两相电压和两相电流依次进行两次滤波得到第一滤波结果和第二滤波结果，根据两次的滤波结果得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与目标估算输出转速对应的目标可信度，进而得到目标估算扭矩。在本发明的实施例中，电机控制系统只需通过获取电机的三相电压和三相电流即可进行处理并得到电机的目标估算转矩，三相电压和三相电流获取简便，无需额外安装传感器等检测设备，有利于减少硬件成本，并保证车辆转矩安全。同时，本发明的实施例还引入了可信度这一变量来增强电机控制系统的可靠性和鲁棒性，进一步提高了目标估算转矩的准确度。根据两次滤波后的滤波结果得到目标估算输出转速进而得到目标估算转矩，有利于保证得到的目标估算转矩的精确度。

其中，在本发明的实施例中预设单位时间设置为30微秒，第一预设时间设置为10毫秒，但并不对完全限制预设单位时间和第一预设时间的取值范围，本领域的技术人员可根据实际情况进行自主设定。

在本发明的实施例中将三相电压和三相电流转换为两相电压和两相电流需要进行克拉克变换，其中进行克拉克变换的公式为：

U_α＝U_u；

I_α＝I_u；

其中，U_α和U_β分别为两相电压中的一相电压，U_u、U_v和U_w分别为三相电压中的一相电压，I_α和I_β分别为两相电流中的一相电流，I_u、I_v和I_w分别为三相电流中的一相电流。

在本发明的实施例中所设定的第一滤波器的截止频率为800赫兹，第二滤波器的截止频率为30赫兹，本领域的技术人员可根据实际需求对第一滤波器和/或第二滤波器的截止频率进行设置均属于本发明的保护范围。

参见图2，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流的步骤包括：

步骤S202，获取电机的数字信号，数字信号包括：三相电压数字信号、中性点电压数字信号以及三相电流数字信号；

步骤S203，根据三相电压数字信号以及中性点电压数字信号得到三相电压物理值，根据三相电流数字信号得到三相电流物理值；

步骤S204，对三相电压物理值以及三相电流物理值进行校正，得到三相电压和三相电流。

在本发明的实施例中电机控制系统会获取电机的数字信号，分别将三相电压数字信号中每一相电压的数字信号的值与中性点电压数字信号的值的差值，乘以电压换算系数，得到相应的相电压物理值；分别将三相电流数字信号中每一相电流的数字信号的值与电流偏差值的差值，乘以电流换算系数，得到相应的相电流物理值。其中，电压换算系数、电流偏差值以及电流换算系数均根据电机控制系统确定，针对每一套设备采用相对应的电压换算系数等，避免了将同一系数应用于不同设备造成的误差，有利于提高三相电压物理值和三相电流物理值的准确性。在对三相电压物理值以及三相电流物理值进行校正时，需要根据三相电压物理值得到电压平均值，将每一相电压的物理值减去电压平均值得到校正后的三相电压；根据三相电流物理值得到电流平均值，将每一相电流的物理值减去电流平均值得到校正后的三相电流。在此过程中去除了瞬时波动的干扰，使得三相电流和三相电压的值更加精确，更加具有代表性。

参见图3，优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，获取电机的数字信号的步骤之后还包括：

步骤S301，对数字信号进行故障判断；

步骤S302，当三相电压数字信号、中性点电压数字信号或三相电流数字信号的值超出相应的预设范围时，记录为一次超限；

步骤S303，在第一预设时间内，当记录的超限的次数大于预设次数时，确定数字信号超限故障。

在本发明的实施例中，会对获取到的数字信号进行故障判断，当记录的数字信号超限的次数大于预设次数时，确定数字信号超限故障，表明在本次第一预设时间内获取到的数字信号的值不能作为进行处理的数据，且需要进行故障排除后才能进行重新开始，避免存在问题的数字信号进行后续处理所导致的误差。其中在本发明的实施例中将预设次数设置为5次，使其存在一定的容错率减少偶然事件对故障判断的影响，本领域的技术人员可根据实际需求自主设置预设次数。

参见图4，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，对数字信号进行故障判断的步骤还包括：

步骤S401，当一数字信号与上一预设单位时间的数字信号相同时，记录为一次更新失败；

步骤S402，在第一预设时间内，当记录的更新失败的次数大于预设次数时，确定数字信号更新故障。

在本发明的实施例中，进行故障判断的方法还包括对数字信号是否进行更新进行判断，用于检测数字信号是否实时更新，保证所获得的每一数字信号的正确性。

参见图5，进一步的，如上所述的电机控制系统的控制方法，对数字信号进行故障判断的步骤还包括：

步骤S501，获取一数字信号所携带的第一通道标识以及传输该数字信号的采样通道的第二通道标识；

步骤S502，当第一通道标识与第二通道标识不匹配时，记录为一次通道不匹配；

步骤S503，在第一预设时间内，当记录的通道不匹配的次数大于预设次数时，确定数字信号传输故障。

在本发明的实施例中，进行故障判断的方法还包括对数字信号的传输通道是否匹配进行判断，用于检测数字信号是否为从相匹配的通道中获得，有利于保证获取的数字信号的准确度，避免出现包括但不限于三相电压数字信号从三相电流数字信号的通道进行传输造成的数据混乱。

参见图6，优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据第一滤波结果以及第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及相对应的可信度的步骤包括：

步骤S601，根据第一滤波结果、第二滤波结果以及第一预设算法得到当前预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一矢量位置；

步骤S602，将当前预设单位时间内的第一矢量位置减去间隔一预设单位时间的上一滤波电压或滤波电流的第二矢量位置，得到当前预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一位置差；

步骤S603，对每一第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差；

步骤S604，对第二位置差的可信情况进行判断；

步骤S605，当预设单位时间内的一滤波电压或滤波电流的第二位置差的绝对值小于第一预设阈值，且相对应的滤波电压或滤波电流的第一矢量的模的平方大于第二预设阈值时，确定第二位置差可信；

步骤S606，根据第二位置差以及第二预设算法得到每一滤波电压和滤波电流在预设单位时间内的第一平均转速；

步骤S607，根据第一平均转速，得到第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速；

步骤S608，根据第一预设时间内的每一预设单位时间的第二位置差的可信情况，得到第一预设时间内与第二平均转速相对应的第一可信度；

步骤S609，根据第二平均转速以及第一可信度得到目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

在本发明的实施例中，通过获取每一滤波电压和滤波电流在每一预设单位时间与上一预设单位时间的位置差，得到预设单位时间的第一平均转速，进而获得在第一预设时间内的第二平均转速，同时根据每一位置差的可信情况获得与第二平均转速相对应的第一可信度，并最终得到目标估算输出转速以及相对应的目标可信度，其处理过程严谨，有利于保证获取到的目标估算输出转速以及相对应的目标可信度的准确度。其中第二平均转速为通过获得第一预设时间内每一预设单位时间的第一平均转速进行处理得到，其中预设单位时间的设置为30微秒，有利于减少间隔时间较长导致的位置差不准确，以及进而导致第一平均转速的结果不准确的情况发生。同时会对每一次位置差的可信情况进行判断，从大数据分析确定与每一第二平均转速相对应的第一可信度的可信情况，保证第一可信度的准确性。进而根据第二平均转速以及第一可信度得到具有代表性的目标估算输出转速。

参见图7，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据第二平均转速以及第一可信度得到目标估算输出转速以及相对应的目标可信度的步骤包括：

步骤S701，对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速以及第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度，其中第二预设时间包括：至少两个连续的第一预设时间；

步骤S702，根据当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速、第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及相对应的第三可信度和第二滤波转速及相对应的第四可信度；

步骤S703，根据第三可信度以及第四可信度确定目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

在本发明的是实施例中第二预设时间设置为80毫秒，本领域的技术人员可根据实际情况进行自主设计。通过对第二预设时间内每一第一预设时间的第二平均转速进行平均滤波处理得到第三平均转速作为每一滤波电压和滤波电流所对应的转速，进而得到每一次滤波后的电机转速即第一滤波转速和第二滤波转速，并根据上述原理得到与每一滤波转速相对应的可信度即第三可信度和第四可信度，通过对第三可信度和第四可信度进行处理，选取符合可信度要求的滤波转速作为目标估算输出转速，使得目标估算输出转速的结果更加具有代表性和说服力。

θ＝arctan(M_β/M_α)

其中，θ为第一矢量位置；

参见图8，优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，对每一第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差的步骤包括：

步骤S801，将第一位置差与预设第一弧度和预设第二弧度进行比较，其中，预设第一弧度为π，预设第二弧度为-π；

步骤S802，当第一位置差大于预设第一弧度时，将第一位置差减去一个圆周的弧度，得到第二位置差；

步骤S803，当第一位置差小于预设第二弧度时，将第一位置差加上一个圆周的弧度，得到第二位置差。

在本发明的实施例中，将获得的每一第一位置差与第一弧度和第二弧度进行比较，当第一位置差大于第一弧度或小于第二弧度时，对其进行校正，保证得到的每一第二位置差均处于一圆周范围内，便于进行后续的处理。

ω₀＝Δθ/t₀

其中，ω₀为第一平均转速；

Δθ为第二位置差；

t₀为预设单位时间。

参见图9，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速以及第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度的步骤包括：

步骤S901，将第一可信度与第三预设阈值进行比较；

步骤S902，当第一可信度小于第三预设阈值时，确定第一可信度为零；

步骤S903，对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第一可信度取平均值，得到第二可信度；

步骤S904，对第二预设时间内第一可信度不为零的滤波电压或滤波电流的第二平均转速取平均值，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速。

在本发明的实施例中，对每一第一可信度的数值与第三预设阈值进行比较，当第一可信度的数值小于第三预设阈值时，表明该第一可信度所对应的第二平均转速的值的可信性低，此时确定该第一可信度为零，便于进行后续的判断和处理。将第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第一可信度取平均值得到具有代表性的第二可信度，避免择一确定时偶然性数据造成的影响。在获得第三平均转速时，只对第一可信度不为零的的第二平均转速进行处理，有利于避免可信性低的第二平均转速对整体造成的影响，确保获得的第三平均转速的可信性。其中，第三预设阈值为技术人员根据实际情况所选定或标定的值。

ω_E＝(ω_EUαTl_Uα+ω_EIαTl_Iα)/(Tl_Uα+Tl_Iα)

其中，ω_E为第一滤波转速或第二滤波转速；

在本发明的实施例中，采用每一次滤波后的滤波电压和滤波电流所对应的第三平均转速进行第二可信度加权计算的方式得到第一滤波转速和第二滤波转速，使其更加具有代表性。

参见图10，优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速、第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及与第一滤波转速相对应的第三可信度和第二滤波转速及与第二滤波转速相对应的第四可信度的步骤包括：

步骤S1001，将第一子可信度与第三子可信度进行比较；

步骤S1002，若第一子可信度大于第三子可信度，则第三可信度为第一子可信度；

步骤S1003，将第二子可信度与第四子可信度进行比较；

步骤S1004，若第二子可信度大于第四子可信度，则第四可信度为第二子可信度。

在本发明的实施例中对同一次滤波后的滤波电压以及滤波电流所对应的第二可信度进行比较，取可信度较高者作为滤波转速所对应的可信度进行后续处理。此为本发明的实施例提供的一种确定第三可信度和第四可信度的方法，本领域的技术人员根据实际的情况考虑采用其他方法来确定第三可信度和第四可信度，例如取同一次滤波后的滤波电压以及滤波电流所对应的第二可信度中的较低者或平均值作为滤波转速所对应的可信度均属于本发明的保护范围。

参见图11，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据第三可信度以及第四可信度确定目标估算输出转速以及相对应的目标可信度的步骤包括：

步骤S1101，将第三可信度以及第四可信度与第四预设阈值进行比较；

步骤S1102，若第三可信度大于第四预设阈值，则确定第一滤波转速为目标估算输出转速，第三可信度为目标可信度；

步骤S1103，若第三可信度小于或等于第四预设阈值且第四可信度大于第四预设阈值，则确定第二滤波转速为目标估算输出转速，第四可信度为目标可信度；

步骤S1104，否则目标估算输出转速以及目标可信度均为零。

在本发明的实施例中，为确定电机的目标估算输出转速将第一滤波转速所对应的第三可信度和第二滤波转速所对应的第四可信度依次与第四预设阈值进行比较，若第三可信度大于第四预设阈值表明第一滤波转速的值在此时可信，确定第一滤波转速为目标估算输出转速，第三可信度为目标可信度；若第三可信度小于或等于第四预设阈值表明第一滤波转速的值在此时不可信，继续将第四可信度与第四预设阈值进行比较，若第四可信度大于第四预设阈值表明第二滤波转速的值在此时可信，确定第二滤波转速为目标估算输出转速，第四可信度为目标可信度；若第三可信度和第四可信度均小于或等于第四预设阈值，则表明此时第一滤波转速和第二滤波转速的值在此时均不可信，不能作为目标估算输出转速，此时设定目标估算输出转速为零。

参见图12，优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据三相电压、三相电流、目标估算输出转速以及相对应的目标可信度得到一质量因子的步骤包括：

步骤S1201，根据三相电压、目标估算输出转速以及相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断；

步骤S1202，当电机故障时，确定质量因子的值为第一预设值；

步骤S1203，当电机无故障且目标可信度小于第五预设阈值时，确定质量因子的值为第二预设值；

步骤S1204，当电机无故障且目标可信度大于第五预设阈值时，根据目标估算输出转速和电机理论转矩确定质量因子的值，其中电机理论转矩根据三相电流的平方和查表确定。

在本发明的实施例中，为得到质量因子会对电机是否故障以及电机的目标可信度进行判断，当确定电机故障时，确定质量因子的值为第一预设值；当电机无故障且目标可信度小于第五预设阈值时，确定质量因子的值为第二预设值；当电机无故障且目标可信度大于第五预设阈值时，根据目标估算输出转速和电机理论转矩确定质量因子的值，其中，电机理论转矩为根据三相电流的平方和从预存的电机转速与三相电流的平方和的关系表中调用，其中对该关系表中的具体参数为在此不进行详细描述，本领域的技术人员可根据实际需求选择性的进行设置。通过不同的判断方式获得的不同工况下质量因子的值，便于后续利用不同的处理方法得到不同工况下的目标估算转矩。

参见图13，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据目标估算输出转速以及相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断的步骤包括：

步骤S1301，获取当前第一预设时间内的三相电压的平方和的均值；

步骤S1302，每间隔第一预设时间，根据三相电压平方和纹波方程，进行一次三相电压平方和纹波检查；

步骤S1303，当第三转速的绝对值大于第三预设值，第三子可信度大于第六预设阈值、三相电压平方和的均值大于第七预设阈值时，若三相电压平方和纹波方程的幅值与三相电压的平方和的均值的比值大于第八预设阈值，确定电机故障，其中，三相电压平方和纹波方程的幅值为三相电压平方和纹波方程根据傅里叶级数得到的傅里叶幅值。

在本发明的实施例中由于电压平方和纹波的频率为两倍电频率，所以设三相电压平方和纹波方程为：

其中，t为时间，_u(t)、u_v(t)、u_w(t)分别为三相电压中一相电压的方程；

则根据傅里叶级数得到三相电压平方和纹波方程中电压平方和在两倍电频率处的幅值为：

其中，x(t)为三相电压平方和纹波方程；

系数k＝1；

周期ω_e为电频率。

在本发明的实施例中，当第三转速的绝对值大于第三预设值时，对三相电压的平方和的均值做出限制，若三相电压的平方和的均值过大即三相电压超出了电机正常的电压范围，表明电机出现故障导致；若三相电压的平方和的均值过小，即以当前的三相电压不足以支撑电机的转速，表明电机出现故障。

参见图14，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据目标估算输出转速和电机理论转矩确定质量因子的值的步骤之后，还包括：

步骤S1401，当第一子可信度大于第四预设阈值、第三子可信度大于第四预设阈值且质量因子的值为第四预设值时，若第一转速和第三转速的方向不一致，则确定电机故障；

步骤S1402，根据电机故障，将质量因子的值更改为第一预设值。

在本发明的实施例中当质量因子的值为第四预设值时若确定电机出现故障，则将质量因子的值更改为第一预设值，有利于保证质量因子的一致性。

参见图15，优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据质量因子、三相电压以及三相电流，得到目标估算转矩的步骤包括：

步骤S1501，当质量因子的值为第一预设值时，确定目标估算转矩为零；

步骤S1502，当质量因子的值为第二预设值时，根据三相电流的平方和查表确定目标估算转矩；

步骤S1503，当质量因子的值为第四预设值时，根据三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩。

在本发明的实施例中，根据质量因子的值的不同选取不同的处理方式获得目标估算转矩，便于根据不同的工况确定其状态下的目标估算转矩，有利于保证目标估算转矩的准确性。

参见图16，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，当质量因子的值为第四预设值时，根据三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率和目标估算输出转速得到目标估算转矩的步骤包括：

步骤S1601，当目标估算输出转速小于第一预设转速阈值时，根据三相电流的平方和查表确定目标估算转矩；

步骤S1602，当目标估算输出转速大于第二预设转速阈值时，根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩；

步骤S1603，当目标估算输出转速大于第一预设转速阈值且小于第二预设转速阈值时，根据三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩。

在本发明的实施例中，在质量因子的值为第四预设值时，根据目标估算输出转速的值的范围再次进行判断，当其处于不同的取值范围时选用不同的处理方式获得目标转矩，进一步的保证目标估算转矩的准确性。

参见图17，进一步的，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩的步骤包括：

步骤S1701，根据预设单位时间内的三相电压以及三相电流，得到预设单位时间内的瞬时电功率；

步骤S1702，根据预设单位时间内的瞬时电功率，得到第一预设时间内的平均电功率；

步骤S1703，将目标估算输出转速除以驱动电机的极对数得到目标机械转速；

步骤S1704，根据目标机械转速以及平均电功率得到第一预设时间内电机的效率；

步骤S1705，根据效率以及平均电功率得到电机的机械功率；

步骤S1706，将机械功率除以机械转速得到目标估算转矩。

在本发明的实施例中，通过获得电机在第一预设时间内的平均电功率和机械转速，并根据平均电功率和机械转速的绝对值得到电机的效率，进而得到电机的机械功率以及目标估算转矩，有利于保证目标估算转矩的准确性，同时，若平均电功率大于零时，表明电机处于驱动模式，此时机械功率为平均电功率与效率的乘积；若平均电功率小于零时，表明电机处于能量回收模式，此时机械功率为平均电功率与效率的商，通过对不同模式下的电机进行不同的处理方式，进一步的保证目标估算转矩的准确性。

其中，根据三相电压以及三相电流得到瞬时电功率的方程为：P＝U_uI_u+U_vI_v+U_wI_w；

其中，U_u、U_v、U_w分别为三相电压中的一相电压，I_u、I_v、I_w分别为三相电流中的一相电流。

参见图18，具体地，如上所述的电机控制系统的控制方法，根据三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩的步骤包括：

步骤S1801，获取根据三相电流的平方和查表确定的第一转矩以及根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到的第二转矩；

步骤S1802，根据第一转矩、第二转矩以及第四预设算法得到目标估算转矩。

T＝[(ω₂-ω_M)T₁+(ω₁-ω_M)T₂]/(ω₂-ω₁)

其中，T为目标估算扭矩；

T₁为第一转矩；

T₂为第二转矩；

ω₁为第一预设转速阈值；

ω₂为第二预设转速阈值；

ω_M为机械转速。

参见图19，优选地，如上所述的电机控制系统的控制方法，在根据质量因子、三相电压以及三相电流，得到目标估算转矩的步骤之后还包括：

步骤S1901，获取第一预设时间内的输入扭矩；

步骤S1902，将目标估算扭矩减去输入扭矩后与一符号因子相乘，得到监控扭矩，其中，符号因子根据输入扭矩与第一预设扭矩阈值的关系以及目标估算扭矩和输入扭矩的差值确定；

步骤S1903，根据监控扭矩得到第三预设时间内的平均监控扭矩，第三预设时间包括至少两个连续的第一预设时间；

步骤S1904，当平均监控扭矩大于第二预设扭矩阈值时，确定电机产生扭矩超限故障。

在本发明的实施例中会对得到的目标估算转矩进行监控并根据获得的第三预设时间内的平均监控扭矩进行判断，用于确定电机是否故障，有利于提高电机系统的可靠性，进而提高车辆的功能安全完整等级。其中，监控扭矩的获得方式包括目标估算扭矩减去输入扭矩获得的差值再乘以一符号因子，符号因子的值根据表1获得。

表1符号因子与目标估算扭矩和输入扭矩的关系表

输入扭矩	目标估算扭矩与输入扭矩的差值	符号因子
			≥T<sub>q</sub>	≥0	1
≥T<sub>q</sub>	<0	0
			绝对值&lt;T<sub>q</sub>	≥0	1
绝对值&lt;T<sub>q</sub>	<0	-1
			≤-T<sub>q</sub>	≥0	0
≤-T<sub>q</sub>	<0	-1

其中，T_q为第一预设扭矩阈值，本领域的技术人员可根据实际情况进行设定。

进一步的，如上所述的电机控制系统的控制方法，还包括：

当目标估算扭矩的绝对值大于第三预设扭矩阈值、目标估算输出转速大于第三预设转速阈值、质量因子的值为第四预设值且目标估算扭矩与输入扭矩的方向不一致时，确定电机转矩方向故障。

在本发明的实施例中还会对得到的目标估算转矩以及输入扭矩的方向进行判断，用于确定电机是否存在电机转矩方向故障，有利于提高电机系统的可靠性，进而提高车辆的功能安全完整等级。

参见图20，本发明的另一优选实施例还提供了一种电机控制器，包括：

第一获取模块1，用于获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流；

转换模块2，用于将三相电压以及三相电流分别进行转换，得到两相电压和两相电流；

第一滤波模块3，用于将两相电压以及两相电流通过第一滤波器进行滤波得到第一滤波结果；

第二滤波模块4，用于将第一滤波结果通过第二滤波器进行滤波得到第二滤波结果；

第一处理模块5，用于根据第一滤波结果以及第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与目标估算输出转速对应的目标可信度，其中，第一预设时间包括至少两个连续的预设单位时间；

第二处理模块6，用于根据三相电压、三相电流、目标估算输出转速以及目标可信度得到一质量因子；

第三处理模块7，用于根据质量因子、三相电压以及三相电流，得到目标估算转矩。

参见图21，具体地，如上所述的电机控制器，第一获取模块1包括：

第一获取子模块101，用于获取电机的数字信号，数字信号包括：三相电压数字信号、中性点电压数字信号以及三相电流数字信号；

第一处理子模块102，用于根据三相电压数字信号以及中性点电压数字信号得到三相电压物理值，根据三相电流数字信号得到三相电流物理值；

第一校正子模块103，用于对三相电压物理值以及三相电流物理值进行校正，得到三相电压和三相电流。

具体地，如上所述的电机控制器，第一获取模块还包括：

第二处理子模块104，用于对数字信号进行故障判断；

第一功能子模块105，用于当三相电压数字信号、中性点电压数字信号或三相电流数字信号的值超出相应的预设范围时，记录为一次超限；

第二功能子模块106，在第一预设时间内，当记录的超限的次数大于预设次数时，确定数字信号超限故障。

具体地，如上所述的电机控制器，第一获取模块还包括：

第三功能子模块107，用于当一数字信号与上一预设单位时间的数字信号相同时，记录为一次更新失败；

第四功能子模块108，用于在第一预设时间内，当记录的更新失败的次数大于预设次数时，确定数字信号更新故障。

进一步的，如上所述的电机控制器，第一获取模块还包括：

第二获取子模块109，用于获取一数字信号所携带的第一通道标识以及传输该数字信号的采样通道的第二通道标识；

第五功能子模块1010，用于当第一通道标识与第二通道标识不匹配时，记录为一次通道不匹配；

第六功能子模块1011，用于在第一预设时间内，当记录的通道不匹配的次数大于预设次数时，确定数字信号传输故障。

参见图22，优选地，如上所述的电机控制器，第一处理模块5包括：

第三处理子模块501，用于根据第一滤波结果、第二滤波结果以及第一预设算法得到当前预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一矢量位置；

第四处理子模块502，用于将当前预设单位时间内的第一矢量位置减去间隔一预设单位时间的上一滤波电压或滤波电流的第二矢量位置，得到当前预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一位置差；

第二校正子模块503，用于对每一第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差；

第五处理子模块504，用于对第二位置差的可信情况进行判断；

确定子模块505，用于当预设单位时间内的一滤波电压或滤波电流的第二位置差的绝对值小于第一预设阈值，且相对应的滤波电压或滤波电流的第一矢量的模的平方大于第二预设阈值时，确定第二位置差可信；

第六处理子模块506，用于根据第二位置差以及第二预设算法得到每一滤波电压和滤波电流在预设单位时间内的第一平均转速；

第七处理子模块507，用于根据第一平均转速，得到第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速；

第八处理子模块508，用于根据第一预设时间内的每一预设单位时间的第二位置差的可信情况，得到第一预设时间内与第二平均转速相对应的第一可信度；

第九处理子模块509，用于根据第二平均转速以及第一可信度得到目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

具体地，如上所述的电机控制器，第九处理子模块509包括：

第一处理单元5091，用于对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速以及第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度，其中第二预设时间包括：至少两个连续的第一预设时间；

第二处理单元5092，用于根据当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速、第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及相对应的第三可信度和第二滤波转速及相对应的第四可信度；

第三处理单元5093，用于根据第三可信度以及第四可信度确定目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

具体地，如上所述的电机控制器，第一处理单元5091包括：

第一处理子单元50911，用于将第一可信度与第三预设阈值进行比较；

第一功能子单元50912，用于当第一可信度小于第三预设阈值时，确定第一可信度为零；

第二处理子单元50913，用于对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第一可信度取平均值，得到第二可信度；

第三处理子单元50914，用于对第二预设时间内第一可信度不为零的滤波电压或滤波电流的第二平均转速取平均值，得到当前第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速。

优选地，如上所述的电机控制器，第二处理单元5092包括：

第四处理子单元50921，用于将第一子可信度与第三子可信度进行比较，其中第一子可信度为与第一次滤波后的第一滤波电压相对应的第二可信度，第三子可信度为与第一次滤波后的第一滤波电流相对应的第二可信度；

第二功能子单元50922，用于若第一子可信度大于第三子可信度，则第三可信度为第一子可信度；

第五处理子单元50923，用于将第二子可信度与第四子可信度进行比较，其中第二子可信度为第二次滤波后的第一滤波电流相对应的第二可信度，第四子可信度为第二次滤波后的第二滤波电流相对应的第二可信度；

第三功能子单元50924，用于若第二子可信度大于第四子可信度，则第四可信度为第二子可信度。

具体地，如上所述的电机控制器，第三处理单元5093包括：

第六处理子单元50931，用于将第三可信度以及第四可信度与第四预设阈值进行比较；

第四功能子单元50932，用于若第三可信度大于第四预设阈值，则确定第一滤波转速为目标估算输出转速，第三可信度为目标可信度；

第五功能子单元50933，用于若第三可信度小于或等于第四预设阈值且第四可信度大于第四预设阈值，则确定第二滤波转速为目标估算输出转速，第四可信度为目标可信度；

第六功能子单元50934，用于否则目标估算输出转速以及目标可信度均为零。

优选地，如上所述的电机控制器，第二处理模块6包括：

第十处理子模块601，用于根据三相电压、目标估算输出转速以及相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断；

第七功能子模块602，用于当电机故障时，确定质量因子的值为第一预设值；

第八功能子模块603，用于当电机无故障且目标可信度小于第五预设阈值时，确定质量因子的值为第二预设值；

第九功能子模块604，用于当电机无故障且目标可信度大于第五预设阈值时，根据目标估算输出转速和电机理论转矩确定质量因子的值，其中电机理论转矩根据三相电流的平方和查表确定。

具体地，如上所述的电机控制器，第十处理子模块601包括：

获取单元6011，用于获取当前第一预设时间内的三相电压的平方和的均值；

第四处理单元6012，用于每间隔第一预设时间，根据三相电压平方和纹波方程，进行一次三相电压平方和纹波检查；

功能单元6013，用于当第一次滤波后的第一滤波电流相对应的第三转速的绝对值大于第三预设值，第三子可信度大于第六预设阈值、三相电压平方和的均值大于第七预设阈值时，若三相电压平方和纹波方程的幅值与三相电压的平方和的均值的比值大于第八预设阈值，确定电机故障，其中，三相电压平方和纹波方程的幅值为三相电压平方和纹波方程根据傅里叶级数得到的傅里叶幅值。

具体地，如上所述的电机控制器，第二处理模块6还包括：

第十功能子模块605，用于当第一子可信度大于第四预设阈值、第三子可信度大于第四预设阈值且质量因子的值为第四预设值时，若第一次滤波后的第一滤波电压相对应的第一转速和第三转速的方向不一致，则确定电机故障；

第十二处理子模块606，用于根据电机故障，将质量因子的值更改为第一预设值。

优选地，如上所述的电机控制器，第三处理模块7包括：

第十一功能子模块701，用于当质量因子的值为第一预设值时，确定目标估算转矩为零；

第十三处理子模块702，用于当质量因子的值为第二预设值时，根据三相电流的平方和查表确定目标估算转矩；

第十四处理子模块703，用于当质量因子的值为第四预设值时，根据三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制器，第十四处理子模块703包括：

第五处理单元7031，用于当目标估算输出转速小于第一预设转速阈值时，根据三相电流的平方和查表确定目标估算转矩；

第六处理单元7032，用于当目标估算输出转速大于第二预设转速阈值时，根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩；

第七处理单元7033，用于当目标估算输出转速大于第一预设转速阈值且小于第二预设转速阈值时，根据三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到目标估算转矩。

进一步的，如上所述的电机控制器，第六处理单元7032包括：

第七处理子单元70321，用于根据预设单位时间内的三相电压以及三相电流，得到预设单位时间内的瞬时电功率；

第八处理子单元70322，用于根据预设单位时间内的瞬时电功率，得到第一预设时间内的平均电功率；

第九处理子单元70323，用于将目标估算输出转速除以驱动电机的极对数得到目标机械转速；

第十处理子单元70324，用于根据目标机械转速以及平均电功率得到第一预设时间内电机的效率；

第十一处理子单元70325，用于根据效率以及平均电功率得到电机的机械功率；

第十二处理子单元70326，用于将机械功率除以机械转速得到目标估算转矩。

具体地，如上所述的电机控制器，第七处理单元7033包括：

获取子单元70331，用于获取根据三相电流的平方和查表确定的第一转矩以及根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到的第二转矩；

第十三处理子单元70332，用于根据第一转矩、第二转矩以及第四预设算法得到目标估算转矩。

优选地，如上所述的电机控制器，还包括：

第二获取模块8，用于获取第一预设时间内的输入扭矩；

第四处理模块9，用于将目标估算扭矩减去输入扭矩后与一符号因子相乘，得到监控扭矩，其中，符号因子根据输入扭矩与第一预设扭矩阈值的关系以及目标估算扭矩和输入扭矩的差值确定；

第五处理模块10，用于根据监控扭矩得到第三预设时间内的平均监控扭矩，第三预设时间包括至少两个连续的第一预设时间；

第四功能模块11，用于当平均监控扭矩大于第二预设扭矩阈值时，确定电机产生扭矩超限故障。

本发明的电机控制器的实施例是与上述电机控制系统的控制方法的实施例对应的电机控制器，上述控制方法的实施例中的所有实现手段均适用于该电机控制器的实施例中，也能达到相同的技术效果。

在本发明的实施例中，电机控制系统包括电机以及如上所述的电机控制器，使得电机在运行时，电机控制器能通过只需要获取电机的三相电压和三相电流即可得到电机的目标估算转矩以及电机是否存在故障，无需额外安装传感器等检测设备，有利于减少硬件成本，并保证车辆转矩安全。同时，本发明的实施例还引入了可信度这一变量来增强电机控制系统的可靠性和鲁棒性，进一步提高了目标估算转矩的准确度。

本发明的实施例所提供的车辆采用如上所述的电机控制系统。使得电机控制器能通过只需要获取电机的三相电压和三相电流即可得到电机的目标估算转矩以及电机是否存在故障，无需额外安装传感器等检测设备，有利于减少硬件成本，并保证车辆转矩安全。

此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，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。而且，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。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种电机控制系统的控制方法，应用于电机控制器，其特征在于，包括：

获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流；

将所述三相电压以及所述三相电流分别进行转换，得到两相电压和两相电流；

将所述两相电压以及所述两相电流通过第一滤波器进行滤波得到第一滤波结果；

将所述第一滤波结果通过第二滤波器进行滤波得到第二滤波结果；

根据所述第一滤波结果以及所述第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与所述目标估算输出转速对应的目标可信度，其中，所述第一预设时间包括至少两个连续的所述预设单位时间；

根据所述三相电压、所述三相电流、所述目标估算输出转速以及所述目标可信度得到一质量因子；

根据所述质量因子、所述三相电压以及所述三相电流，得到目标估算转矩。

2.根据权利要求1所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述获取预设单位时间内电机的三相电压以及三相电流的步骤包括：

获取电机的数字信号，所述数字信号包括：三相电压数字信号、中性点电压数字信号以及三相电流数字信号；

根据所述三相电压数字信号以及所述中性点电压数字信号得到三相电压物理值，根据所述三相电流数字信号得到三相电流物理值；

对所述三相电压物理值以及所述三相电流物理值进行校正，得到所述三相电压和所述三相电流。

3.根据权利要求2所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述获取电机的数字信号的步骤之后还包括：

对所述数字信号进行故障判断；

当所述三相电压数字信号、所述中性点电压数字信号或所述三相电流数字信号的值超出相应的预设范围时，记录为一次超限；

在所述第一预设时间内，当记录的所述超限的次数大于预设次数时，确定所述数字信号超限故障。

4.根据权利要求3所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述对所述数字信号进行故障判断的步骤还包括：

当一所述数字信号与上一所述预设单位时间的所述数字信号相同时，记录为一次更新失败；

在所述第一预设时间内，当记录的所述更新失败的次数大于所述预设次数时，确定所述数字信号更新故障。

5.根据权利要求3所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述对所述数字信号进行故障判断的步骤还包括：

获取一所述数字信号所携带的第一通道标识以及传输该所述数字信号的采样通道的第二通道标识；

当所述第一通道标识与所述第二通道标识不匹配时，记录为一次通道不匹配；

在所述第一预设时间内，当记录的所述通道不匹配的次数大于所述预设次数时，确定所述数字信号传输故障。

6.根据权利要求1所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一滤波结果以及所述第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及相对应的可信度的步骤包括：

根据所述第一滤波结果、所述第二滤波结果以及第一预设算法得到当前所述预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一矢量位置；

将当前所述预设单位时间内的所述第一矢量位置减去间隔一所述预设单位时间的上一滤波电压或滤波电流的第二矢量位置，得到当前所述预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一位置差；

对每一所述第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差；

对所述第二位置差的可信情况进行判断；

当所述预设单位时间内的一滤波电压或滤波电流的所述第二位置差的绝对值小于第一预设阈值，且相对应的滤波电压或滤波电流的所述第一矢量的模的平方大于第二预设阈值时，确定所述第二位置差可信；

根据所述第二位置差以及第二预设算法得到每一滤波电压和滤波电流在所述预设单位时间内的第一平均转速；

根据所述第一平均转速，得到所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速；

根据所述第一预设时间内的每一所述预设单位时间的所述第二位置差的可信情况，得到所述第一预设时间内与所述第二平均转速相对应的第一可信度；

根据所述第二平均转速以及所述第一可信度得到所述目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

7.根据权利要求6所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二平均转速以及所述第一可信度得到所述目标估算输出转速以及相对应的目标可信度的步骤包括：

对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第二平均转速以及所述第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度，其中第二预设时间包括：至少两个连续的所述第一预设时间；

根据当前所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第三平均转速、所述第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及相对应的第三可信度和第二滤波转速及相对应的第四可信度；

根据所述第三可信度以及所述第四可信度确定所述目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

8.根据权利要求6所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述第一预设算法为：

θ＝arctan(M_β/M_α)

其中，θ为所述第一矢量位置；

M_α为第一滤波结果中所述两相电压所对应的第一滤波相电压和第二滤波相电压以及所述两相电流所对应的第一滤波相电流和第二滤波相电流中的任意一项；

M_β为第二滤波结果中所述两相电压所对应的第三滤波相电压和第四滤波相电压以及所述两相电流所对应的第三滤波相电流和第四滤波相电流中与所述第一滤波结果相对应的一项。

9.根据权利要求6所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述对每一所述第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差的步骤包括：

将所述第一位置差与预设第一弧度和预设第二弧度进行比较，其中，所述预设第一弧度为π，所述预设第二弧度为-π；

当所述第一位置差大于所述预设第一弧度时，将所述第一位置差减去一个圆周的弧度，得到所述第二位置差；

当所述第一位置差小于所述预设第二弧度时，将所述第一位置差加上一个圆周的弧度，得到所述第二位置差。

10.根据权利要求6所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述第二预设算法为：

ω₀＝Δθ/t₀

其中，ω₀为所述第一平均转速；

Δθ为所述第二位置差；

t₀为所述预设单位时间。

11.根据权利要求7所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第二平均转速以及所述第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度的步骤包括：

将所述第一可信度与第三预设阈值进行比较；

当所述第一可信度小于所述第三预设阈值时，确定所述第一可信度为零；

对所述第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第一可信度取平均值，得到所述第二可信度；

对所述第二预设时间内所述第一可信度不为零的滤波电压或滤波电流的所述第二平均转速取平均值，得到当前所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第三平均转速。

12.根据权利要求11所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述第三预设算法为：

ω_E＝(ω_EUαTl_Uα+ω_EIαTl_Iα)/(Tl_Uα+Tl_Iα)

其中，ω_E为所述第一滤波转速或所述第二滤波转速；

ω_EUα为所述第三平均转速中与所述两相电压经过第一次滤波后的第一滤波电压相对应的第一转速或与所述第一滤波电压经过第二次滤波后的第二滤波电压相对应的第二转速，其中所述ω_EUα为与所述ω_E相对应的一项；

Tl_Uα为所述第二可信度中与所述第一转速相对应的第一子可信度或与所述第二转速相对应的第二子可信度，其中所述Tl_Uα为与所述ω_E相对应的一项；

ω_EIα为与所述第三平均转速中与所述两相电流经过第一次滤波后的第一滤波电流相对应的第三转速或与所述第一滤波电流经过第二次滤波后的第二滤波电流相对应的第四转速，其中所述ω_EIα为与所述ω_E相对应的一项；

Tl_Iα为所述第二可信度中与所述第三转速相对应的第三子可信度或与所述第四转速相对应的第四子可信度，其中所述Tl_Iα为与所述ω_E相对应的一项。

13.根据权利要求12所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据当前所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第三平均转速、所述第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及与所述第一滤波转速相对应的第三可信度和第二滤波转速及与所述第二滤波转速相对应的第四可信度的步骤包括：

将所述第一子可信度与所述第三子可信度进行比较；

若所述第一子可信度大于所述第三子可信度，则所述第三可信度为所述第一子可信度；

将所述第二子可信度与所述第四子可信度进行比较；

若所述第二子可信度大于所述第四子可信度，则所述第四可信度为所述第二子可信度。

14.根据权利要求13所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述第三可信度以及所述第四可信度确定所述目标估算输出转速以及相对应的目标可信度的步骤包括：

将所述第三可信度以及所述第四可信度与第四预设阈值进行比较；

若所述第三可信度大于所述第四预设阈值，则所述确定所述第一滤波转速为所述目标估算输出转速，所述第三可信度为所述目标可信度；

若所述第三可信度小于或等于所述第四预设阈值且所述第四可信度大于所述第四预设阈值，则确定所述第二滤波转速为所述目标估算输出转速，所述第四可信度为所述目标可信度；

否则所述目标估算输出转速以及所述目标可信度均为零。

15.根据权利要求14所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述三相电压、所述三相电流、所述目标估算输出转速以及所述相对应的目标可信度得到一质量因子的步骤包括：

根据所述三相电压、所述目标估算输出转速以及所述相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断；

当电机故障时，确定所述质量因子的值为第一预设值；

当电机无故障且所述目标可信度小于第五预设阈值时，确定质量因子的值为第二预设值；

当电机无故障且所述目标可信度大于所述第五预设阈值时，根据所述目标估算输出转速和电机理论转矩确定所述质量因子的值，其中所述电机理论转矩根据所述三相电流的平方和查表确定。

16.根据权利要求15所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标估算输出转速以及所述相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断的步骤包括：

获取当前所述第一预设时间内的所述三相电压的平方和的均值；

每间隔所述第一预设时间，根据三相电压平方和纹波方程，进行一次三相电压平方和纹波检查；

当所述第三转速的绝对值大于第三预设值，所述第三子可信度大于第六预设阈值、三相电压平方和的均值大于第七预设阈值时，若所述三相电压平方和纹波方程的幅值与所述三相电压的平方和的均值的比值大于第八预设阈值，确定电机故障，其中，所述三相电压平方和纹波方程的幅值为所述三相电压平方和纹波方程根据傅里叶级数得到的傅里叶幅值。

17.根据权利要求16所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述获取当前所述预设时间内所述预设单位时间的所述三相电压的平方和的均值的步骤之后，还包括：

当所述第三转速的绝对值大于第三预设值时，若所述三相电压的平方和的均值小于第九预设阈值或大于第十预设阈值，确定电机故障。

18.根据权利要求17所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标估算输出转速和电机理论转矩确定所述质量因子的值的步骤之后，还包括：

当所述第一子可信度大于所述第四预设阈值、所述第三子可信度大于所述第四预设阈值且所述质量因子的值为第四预设值时，若所述第一转速和所述第三转速的方向不一致，则确定电机故障；

根据所述电机故障，将所述质量因子的值更改为所述第一预设值。

19.根据权利要求18所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述质量因子、所述三相电压以及所述三相电流，得到目标估算转矩的步骤包括：

当所述质量因子的值为所述第一预设值时，确定所述目标估算转矩为零；

当所述质量因子的值为所述第二预设值时，根据所述三相电流的平方和查表确定所述目标估算转矩；

当所述质量因子的值为所述第四预设值时，根据所述三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到所述目标估算转矩。

20.根据权利要求19所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述当所述质量因子的值为所述第四预设值时，根据所述三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率和目标估算输出转速得到所述目标估算转矩的步骤包括：

当所述目标估算输出转速小于第一预设转速阈值时，根据所述三相电流的平方和查表确定所述目标估算转矩；

当所述目标估算输出转速大于第二预设转速阈值时，根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到所述目标估算转矩；

当所述目标估算输出转速大于所述第一预设转速阈值且小于所述第二预设转速阈值时，根据所述三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到所述目标估算转矩。

21.根据权利要求20所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到所述目标估算转矩的步骤包括：

根据预设单位时间内的所述三相电压以及所述三相电流，得到所述预设单位时间内的瞬时电功率；

根据预设单位时间内的所述瞬时电功率，得到所述第一预设时间内的平均电功率；

将所述目标估算输出转速除以驱动电机的极对数得到目标机械转速；

根据所述目标机械转速以及所述平均电功率得到所述第一预设时间内电机的效率；

根据所述效率以及所述平均电功率得到电机的机械功率；

将所述机械功率除以所述机械转速得到所述目标估算转矩。

22.根据权利要求21所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到所述目标估算转矩的步骤包括：

获取所述根据所述三相电流的平方和查表确定的第一转矩以及根据所述电机的机械功率以及目标估算输出转速得到的第二转矩；

根据所述第一转矩、所述第二转矩以及第四预设算法得到所述目标估算转矩。

23.根据权利要求22所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，所述第四预设算法为：

T＝[(ω₂-ω_M)T₁+(ω₁-ω_M)T₂]/(ω₂-ω₁)

其中，T为所述目标估算扭矩；

T₁为所述第一转矩；

T₂为所述第二转矩；

ω₁为所述第一预设转速阈值；

ω₂为所述第二预设转速阈值；

ω_M为所述机械转速。

24.根据权利要求19所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，在所述根据所述质量因子、所述三相电压以及所述三相电流，得到目标估算转矩的步骤之后还包括：

获取所述第一预设时间内的输入扭矩；

将所述目标估算扭矩减去所述输入扭矩后与一符号因子相乘，得到监控扭矩，其中，所述符号因子根据所述输入扭矩与第一预设扭矩阈值的关系以及所述目标估算扭矩和所述输入扭矩的差值确定；

根据所述监控扭矩得到第三预设时间内的平均监控扭矩，所述第三预设时间包括至少两个连续的所述第一预设时间；

当所述平均监控扭矩大于第二预设扭矩阈值时，确定所述电机产生扭矩超限故障。

25.根据权利要求24所述的电机控制系统的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述目标估算扭矩的绝对值大于第三预设扭矩阈值、所述目标估算输出转速大于第三预设转速阈值、质量因子的值为所述第四预设值且所述目标估算扭矩与所述输入扭矩的方向不一致时，确定电机理论转矩方向故障。

26.一种电机控制器，其特征在于，包括：

转换模块，用于将所述三相电压以及所述三相电流分别进行转换，得到两相电压和两相电流；

第一滤波模块，用于将所述两相电压以及所述两相电流通过第一滤波器进行滤波得到第一滤波结果；

第二滤波模块，用于将所述第一滤波结果通过第二滤波器进行滤波得到第二滤波结果；

第一处理模块，用于根据所述第一滤波结果以及所述第二滤波结果，得到第一预设时间内的电机的目标估算输出转速以及与所述目标估算输出转速对应的目标可信度，其中，所述第一预设时间包括至少两个连续的所述预设单位时间；

第二处理模块，用于根据所述三相电压、所述三相电流、所述目标估算输出转速以及所述目标可信度得到一质量因子；

第三处理模块，用于根据所述质量因子、所述三相电压以及所述三相电流，得到目标估算转矩。

27.根据权利要求26所述的电机控制器，其特征在于，所述第一获取模块包括：

第一获取子模块，用于获取电机的数字信号，所述数字信号包括：三相电压数字信号、中性点电压数字信号以及三相电流数字信号；

第一处理子模块，用于根据所述三相电压数字信号以及所述中性点电压数字信号得到三相电压物理值，根据所述三相电流数字信号得到三相电流物理值；

第一校正子模块，用于对所述三相电压物理值以及所述三相电流物理值进行校正，得到所述三相电压和所述三相电流。

28.根据权利要求27所述的电机控制器，其特征在于，所述第一获取模块还包括：

第二处理子模块，用于对所述数字信号进行故障判断；

第一功能子模块，用于当所述三相电压数字信号、所述中性点电压数字信号或所述三相电流数字信号的值超出相应的预设范围时，记录为一次超限；

第二功能子模块，在所述第一预设时间内，当记录的所述超限的次数大于预设次数时，确定所述数字信号超限故障。

29.根据权利要求28所述的电机控制器，其特征在于，所述第一获取模块还包括：

第三功能子模块，用于当一所述数字信号与上一所述预设单位时间的所述数字信号相同时，记录为一次更新失败；

第四功能子模块，用于在所述第一预设时间内，当记录的所述更新失败的次数大于所述预设次数时，确定所述数字信号更新故障。

30.根据权利要求28所述的电机控制器，其特征在于，所述第一获取模块还包括：

第二获取子模块，用于获取一所述数字信号所携带的第一通道标识以及传输该所述数字信号的采样通道的第二通道标识；

第五功能子模块，用于当所述第一通道标识与所述第二通道标识不匹配时，记录为一次通道不匹配；

第六功能子模块，用于在所述第一预设时间内，当记录的所述通道不匹配的次数大于所述预设次数时，确定所述数字信号传输故障。

31.根据权利要求26所述的电机控制器，其特征在于，所述第一处理模块包括：

第三处理子模块，用于根据所述第一滤波结果、所述第二滤波结果以及第一预设算法得到当前所述预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一矢量位置；

第四处理子模块，用于将当前所述预设单位时间内的所述第一矢量位置减去间隔一所述预设单位时间的上一滤波电压或滤波电流的第二矢量位置，得到当前所述预设单位时间内每一滤波电压和滤波电流的第一位置差；

第二校正子模块，用于对每一所述第一位置差进行校正，得到校正后的第二位置差；

第五处理子模块，用于对所述第二位置差的可信情况进行判断；

第一功能子模块，用于当所述预设单位时间内的一滤波电压或滤波电流的所述第二位置差的绝对值小于第一预设阈值，且相对应的滤波电压或滤波电流的所述第一矢量的模的平方大于第二预设阈值时，确定所述第二位置差可信；

第六处理子模块，用于根据所述第二位置差以及第二预设算法得到每一滤波电压和滤波电流在所述预设单位时间内的第一平均转速；

第七处理子模块，用于根据所述第一平均转速，得到所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第二平均转速；

第八处理子模块，用于根据所述第一预设时间内的每一所述预设单位时间的所述第二位置差的可信情况，得到所述第一预设时间内与所述第二平均转速相对应的第一可信度；

第九处理子模块，用于根据所述第二平均转速以及所述第一可信度得到所述目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

32.根据权利要求31所述的电机控制器，其特征在于，所述第九处理子模块包括：

第一处理单元，用于对第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第二平均转速以及所述第一可信度进行滑动平均滤波，得到当前所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的第三平均转速以及第二可信度，其中第二预设时间包括：至少两个连续的所述第一预设时间；

第二处理单元，用于根据当前所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第三平均转速、所述第二可信度以及第三预设算法，得到第一滤波转速及相对应的第三可信度和第二滤波转速及相对应的第四可信度；

第三处理单元，用于根据所述第三可信度以及所述第四可信度确定所述目标估算输出转速以及相对应的目标可信度。

33.根据权利要求32所述的电机控制器，其特征在于，所述第一处理单元包括：

第一处理子单元，用于将所述第一可信度与第三预设阈值进行比较；

第一功能子单元，用于当所述第一可信度小于所述第三预设阈值时，确定所述第一可信度为零；

第二处理子单元，用于对所述第二预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第一可信度取平均值，得到所述第二可信度；

第三处理子单元，用于对所述第二预设时间内所述第一可信度不为零的滤波电压或滤波电流的所述第二平均转速取平均值，得到当前所述第一预设时间内每一滤波电压和滤波电流的所述第三平均转速。

34.根据权利要求33所述的电机控制器，其特征在于，所述第二处理单元包括：

第四处理子单元，用于将第一子可信度与第三子可信度进行比较，其中所述第一子可信度为与第一次滤波后的第一滤波电压相对应的所述第二可信度，所述第三子可信度为与第一次滤波后的第一滤波电流相对应的所述第二可信度；

第二功能子单元，用于若所述第一子可信度大于所述第三子可信度，则所述第三可信度为所述第一子可信度；

第五处理子单元，用于将第二子可信度与第四子可信度进行比较，其中所述第二子可信度为第二次滤波后的第一滤波电流相对应的所述第二可信度，所述第四子可信度为第二次滤波后的第二滤波电流相对应的所述第二可信度；

第三功能子单元，用于若所述第二子可信度大于所述第四子可信度，则所述第四可信度为所述第二子可信度。

35.根据权利要求34所述的电机控制器，其特征在于，所述第三处理单元包括：

第六处理子单元，用于将所述第三可信度以及所述第四可信度与第四预设阈值进行比较；

第四功能子单元，用于若所述第三可信度大于所述第四预设阈值，则所述确定所述第一滤波转速为所述目标估算输出转速，所述第三可信度为所述目标可信度；

第五功能子单元，用于若所述第三可信度小于或等于所述第四预设阈值且所述第四可信度大于所述第四预设阈值，则确定所述第二滤波转速为所述目标估算输出转速，所述第四可信度为所述目标可信度；

第六功能子单元，用于否则所述目标估算输出转速以及所述目标可信度均为零。

36.根据权利要求35所述的电机控制器，其特征在于，所述第二处理模块包括：

第十处理子模块，用于根据所述三相电压、所述目标估算输出转速以及所述相对应的目标可信度对电机是否故障进行判断；

第七功能子模块，用于当电机故障时，确定所述质量因子的值为第一预设值；

第八功能子模块，用于当电机无故障且所述目标可信度小于第五预设阈值时，确定质量因子的值为第二预设值；

第九功能子模块，用于当电机无故障且所述目标可信度大于所述第五预设阈值时，根据所述目标估算输出转速和电机理论转矩确定所述质量因子的值，其中所述电机理论转矩根据所述三相电流的平方和查表确定。

37.根据权利要求36所述的电机控制器，其特征在于，所述第十处理子模块包括：

获取单元，用于获取当前所述第一预设时间内的所述三相电压的平方和的均值；

第四处理单元，用于每间隔所述第一预设时间，根据三相电压平方和纹波方程，进行一次三相电压平方和纹波检查；

功能单元，用于当第一次滤波后的第一滤波电流相对应的第三转速的绝对值大于第三预设值，所述第三子可信度大于第六预设阈值、三相电压平方和的均值大于第七预设阈值时，若所述三相电压平方和纹波方程的幅值与所述三相电压的平方和的均值的比值大于第八预设阈值，确定电机故障，其中，所述三相电压平方和纹波方程的幅值为所述三相电压平方和纹波方程根据傅里叶级数得到的傅里叶幅值。

38.根据权利要求37所述的电机控制器，其特征在于，所述第二处理模块还包括：

第十功能子模块，用于当所述第一子可信度大于所述第四预设阈值、所述第三子可信度大于所述第四预设阈值且所述质量因子的值为第四预设值时，若第一次滤波后的第一滤波电压相对应的第一转速和所述第三转速的方向不一致，则确定电机故障；

第十二处理子模块，用于根据所述电机故障，将所述质量因子的值更改为所述第一预设值。

39.根据权利要求38所述的电机控制器，其特征在于，所述第三处理模块包括：

第十一功能子模块，用于当所述质量因子的值为所述第一预设值时，确定所述目标估算转矩为零；

第十三处理子模块，用于当所述质量因子的值为所述第二预设值时，根据三相电流的平方和查表确定所述目标估算转矩；

第十四处理子模块，用于当所述质量因子的值为所述第四预设值时，根据三相电流的平方和查表和/或根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到所述目标估算转矩。

40.根据权利要求39所述的电机控制器，其特征在于，所述第十四处理子模块包括：

第五处理单元，用于当所述目标估算输出转速小于第一预设转速阈值时，根据所述三相电流的平方和查表确定所述目标估算转矩；

第六处理单元，用于当所述目标估算输出转速大于第二预设转速阈值时，根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到所述目标估算转矩；

第七处理单元，用于当所述目标估算输出转速大于所述第一预设转速阈值且小于所述第二预设转速阈值时，根据所述三相电流的平方和查表和根据电机的机械功率以及目标估算输出转速得到所述目标估算转矩。

41.根据权利要求40所述的电机控制器，其特征在于，所述第六处理单元包括：

第七处理子单元，用于根据预设单位时间内的所述三相电压以及所述三相电流，得到所述预设单位时间内的瞬时电功率；

第八处理子单元，用于根据预设单位时间内的所述瞬时电功率，得到所述第一预设时间内的平均电功率；

第九处理子单元，用于将所述目标估算输出转速除以驱动电机的极对数得到目标机械转速；

第十处理子单元，用于根据所述目标机械转速以及所述平均电功率得到所述第一预设时间内电机的效率；

第十一处理子单元，用于根据所述效率以及所述平均电功率得到电机的机械功率；

第十二处理子单元，用于将所述机械功率除以所述机械转速得到所述目标估算转矩。

42.根据权利要求41所述的电机控制器，其特征在于，所述第七处理单元包括：

获取子单元，用于获取所述根据所述三相电流的平方和查表确定的第一转矩以及根据所述电机的机械功率以及目标估算输出转速得到的第二转矩；

第十三处理子单元，用于根据所述第一转矩、所述第二转矩以及第四预设算法得到所述目标估算转矩。

43.根据权利要求26所述的电机控制器，其特征在于，还包括：

第二获取模块，用于获取所述第一预设时间内的输入扭矩；

第四处理模块，用于将所述目标估算扭矩减去所述输入扭矩后与一符号因子相乘，得到监控扭矩，其中，所述符号因子根据所述输入扭矩与第一预设扭矩阈值的关系以及所述目标估算扭矩和所述输入扭矩的差值确定；

第五处理模块，用于根据所述监控扭矩得到第三预设时间内的平均监控扭矩，所述第三预设时间包括至少两个连续的所述第一预设时间；

第四功能模块，用于当所述平均监控扭矩大于第二预设扭矩阈值时，确定所述电机产生扭矩超限故障。

44.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至25中任一项所述的电机控制器的控制方法的步骤。

45.一种电机控制系统，其特征在于，包括电机以及如权利要求26至43任一项所述的电机控制器，其中所述电机与所述电机控制器连接。

46.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求45所述的电机控制系统。