CN110429885B - 一种电机标定方法及上位机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的电机标定方法及上位机，应用于电机技术领域，该方法在针对目标转速进行标定时，按照标定电流数组控制电机运转过程中，获取对应的电压反馈值，如果该电压反馈值大于预设电压阈值，在通过对标定电流数组的不断修正，最终使电压反馈值处于预设偏差范围内后，才获取电机运转时的预设标定参量，完成弱磁区标定，如果电机按照未经修正的标定电流数组运行时，电压反馈值不大于预设电压阈值，则可以直接进行恒转矩区标定，本发明提供的电机标定方法对目标转速的实际标定过程进行判断，准确识别目标转速所处的标定区域，有助于提高电机的标定精度，满足实际应用中对于电机标定精度的要求。

Description

一种电机标定方法及上位机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机标定方法及上位机。

背景技术

为了充分发挥电机的性能，通常需要对电机控制器及电机进行匹配标定，并通过标定得到“转矩转速-电流”查找表，以便电机在全转速范围内运行时输出的转矩最大化。

标定过程从电机转速为零值开始，间隔预设的转速步长对电机转速进行划分，得到多个待标定转速，直至达到电机的峰值转速结束。具体的，可以分为基于电机的MTPA(Maximum Torque Per Ampere，最大转矩电流比)工作区间实现的恒转矩区标定以及弱磁区标定，分别得到恒转矩区“转矩转速--电流”查找表和弱磁区的“转矩转速--电流”查找表，通过线性插值方法生成最终的“转矩转速--电流”查找表。

现有技术中，如果待标定转速大于电机额定转速，上位机将直接进行弱磁区标定，反之，则进行恒转矩区标定。显然，这种判定方法已经难以满足实际应用中对于标定精度的要求。

发明内容

本发明提供一种电机标定方法及上位机，提高电机的标定精度，满足实际应用中对于电机标定精度的要求。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种电机标定方法，包括：

确定目标转速，其中，所述目标转速为多个待标定转速中的一个；

获取当前标定过程中与所述目标转速对应的标定电流数组，其中，所述标定电流数组中包括一d轴电流值，以及一q轴电流值；

发送所述标定电流数组至电机控制器，以使所述电机控制器按照所述标定电流数组控制电机运转并反馈与所述电机的实际转速相对应的电压反馈值；

若所述电压反馈值大于预设电压阈值，按照第一预设算法修正所述标定电流数组，得到修正后的标定电流数组；

发送所述修正后的标定电流数组至所述电机控制器，以使所述电机控制器按照所述修正后的标定电流数组控制所述电机运转并反馈所述电压反馈值；

若所述电压反馈值未处于预设偏差范围内，返回执行所述按照第一预设算法修正所述标定电流数组步骤，直至所述电压反馈值处于所述预设偏差范围内；

若所述电压反馈值不大于所述预设电压阈值，或，所述电压反馈值处于所述预设偏差范围内，获取所述电机运转时的预设标定参量。

可选的，在对所述目标转速进行首次标定时，所述获取当前标定过程中与所述目标转速对应的标定电流数组，包括：

若上一待标定转速的标定过程中首个标定电流数组经过修正，将上一待标定转速的标定过程中修正后的首个标定电流数组作为当前标定过程中所述目标转速对应的标定电流数组；

若上一待标定转速的标定过程中首个标定电流数组未经修正，将预设MTPA电流数组集合中对应电流幅值最小的电流数组作为当前标定过程中所述目标转速对应的标定电流数组。

可选的，在对所述目标转速进行首次标定时，所述获取当前标定过程中与所述目标转速对应的标定电流数组，包括：

获取当前标定过程中用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组。

可选的，在对所述目标转速进行首次标定时，在所述发送所述标定电流数组至电机控制器之前，所述方法还包括：

若所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组的d轴电流值的绝对值大于预设电流阈值，按照第二预设算法修正所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组，以使所述电机控制器按照修正后的标定电流数组控制所述电机运行时，所述电机正常运行。

可选的，所述按照第二预设算法修正所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组，包括：

将所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组的d轴电流值刷新为所述d轴电流值与预设修正量的差值；

将所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组的q轴电流值刷新为零值。

可选的，在对所述目标转速进行非首次标定时，所述获取当前标定过程中与所述目标转速对应的标定电流数组，包括：

根据所述目标转速的上一标定电流数组以及预设MTPA电流数组集合，确定当前标定过程中，与所述目标转速对应的标定电流数组。

可选的，获取所述预设MTPA电流数组集合的过程包括：

控制所述电机以基准转速转动，其中，所述基准转速不大于所述电机的额定转速；

按照预设电流步长将所述电机的峰值电流划分为多个标定电流值；

针对每一标定电流值，向所述电机施加该标定电流值，并按照预设角度步长调整所述标定电流值的相位角；

针对每一所述标定电流值，确定所述电机输出最大扭矩值时的相位角为标定相位角；

根据各所述标定电流值以及与各所述标定电流值对应的标定相位角，计算各所述标定电流值对应的标定电流数组，得到所述预设MTPA电流数组集合。

可选的，本发明第一方面任一项提供的电机标定方法，所述预设标定参量至少包括所述电压反馈值、所述目标转速、所述电压反馈值处于所述预设偏差范围内时对应的标定电流数组中的一个。

可选的，本发明第一方面任一项提供的电机标定方法，在当前标定过程中，所述方法还包括:

获取预设监测对象的温度反馈值；

若任一所述预设监测对象的温度反馈值不满足对应的预设温度范围时，执行预设回温控制。

可选的，所述执行预设回温控制包括：

存储当前标定过程所采用的标定电流数组；

发送回温电流数组至所述电机控制器，以使所述电机控制器按照所述回温电流数组控制所述电机运转；其中，所述回温电流数组的d轴电流值为所述目标转速首次标定时对应的d轴电流值，所述回温电流数组的q轴电流值为零值。

可选的，在所述获取预设监测对象的温度反馈值之后，本发明第一方面提供的电机标定方法，还包括：

若全部所述预设监测对象的温度均处于对应的预设温度范围内，发送所述当前标定过程中所采用的标定电流数组至所述电机控制器，以恢复标定过程。

可选的，在当前标定过程中，本发明第一方面提供的电机标定方法，还包括:

获取用户发送的暂停指令；

响应所述暂停指令，暂停与所述电机控制器的信息交互，并存储获取所述暂停指令时对应的标定电流数组。

可选的，在响应所述暂停指令过程中，本发明第一方面提供的电机标定方法，还包括：

获取用户发送的继续标定指令；

响应所述继续标定指令，继续执行暂停标定时对应的操作。

可选的，所述继续执行暂停标定时对应的操作，包括：

若正在执行所述预设回温控制，显示确认信息，其中，所述确认信息用于表征当前正在执行所述预设回温控制；

若获取到第一控制指令，退出所述预设回温控制，继续执行暂停标定时对应的操作；

若获取到第二控制指令，继续执行所述预设回温控制，直至全部所述预设监测对象的温度均处于对应的预设温度范围内，继续执行暂停标定时对应的操作。

可选的，本发明第一方面任一项提供的电机标定方法，所述确定目标转速，包括：

获取重新标定指令；

响应所述重新标定指令，按照预设规则从多个待标定转速中确定一所述待标定转速为目标转速。

第二方面，本发明提供一种上位机，包括存储器和处理器；所述存储器存储有适于所述处理器执行的程序，以实现本发明第一方面提供的任一项所述的电机标定方法。

本发明提供的电机标定方法，在针对目标转速进行标定时，按照标定电流数组控制电机运转过程中，获取与电机实际转速相对应的电压反馈值，如果该电压反馈值大于预设电压阈值，则说明电机运行于弱磁区，在通过对标定电流数组的不断修正，最终使电压反馈值处于预设偏差范围内后，获取电机运转时的预设标定参量，完成弱磁区标定，相应的，如果电机按照未经修正的标定电流数组运行时，电压反馈值不大于预设电压阈值，则可以直接进行恒转矩区标定，获取电机按照未经修正的标定电流数组运行时的预设标定参量，与现有技术中单纯按照目标转速与电机额定转速的大小关系进行简单划分的方法相比，本发明提供的电机标定方法对目标转速的实际标定过程进行判断，准确识别目标转速所处的标定区域，有助于提高电机的标定精度，满足实际应用中对于电机标定精度的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种获取预设MTPA电流数组集合方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种MTPA曲线示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电机标定方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种电机标定过程中的回温控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种上位机的结构框图。

具体实施方式

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。

本发明实施例提供的电机标定方法，可应用于具有数据处理能力的电子设备，该电子设备可选如计算机、上位机、工控机等，显然，在某些情况下，本发明实施例提供的电机标定方法，也可以应用于网络侧的服务器。

获取待标定电机的MTPA曲线数据是电机标定工作的重要准备工作，通过MTPA曲线可以获知电机处于恒转矩区输出最大扭矩时电流与相位角的对应关系，在全范围电流标定的过程中，都是以MTPA曲线数据为基础进行的。但现有技术中对于MTPA曲线数据的获取过程，还大都局限于由标定工程师手动下发控制指令，同时由人工比对多个参数并手动记录多组数据，工作强度大，而且标定过程中容易出错。

有鉴于此，本发明实施例提供一种获取预设MTPA电流数组集合的方法，显然，该方法属于电机标定方法的一部分，所得结果，即MTPA电流数组，将作为后续电机标定过程的基础数据使用。可选的，参见图1，图1是本发明实施例提供的一种获取MTPA电流数组集合方法的流程图，该流程可以包括：

步骤S100，控制电机以基准转速转动。

恒转矩区的标定过程，应确保电机运转在额定转速以下范围内，因此，本发明实施例中述及的基准转速即为不大于电机额定转速的任一转速。可选的，由于额定转速是电机的重要特征参量，控制电机在额定转速下运行时所获取的相应参数更具代表性，因此，可选的，可以选用额定转速作为基准转速。

步骤S110，按照预设电流步长将电机的峰值电流划分为多个标定电流值。

将电机峰值电流按照预设电流步长进行划分，可以得到多个标定电流值，每一个标定电流值都将作为后续标定过程的输入电流，控制电机转动。在遍历所有的标定电流值之后，即完成全电流范围MTPA电流数组集合的获取过程。

需要说明的是，对于电机峰值电流按照预设电流步长进行划分，可以在本实施例所提供的方法开始之前进行，即提前对峰值电流进行划分，执行后续操作时，直接获取本地存储的划分后的多个标定电流值即可。当然，也可以在标定过程开始后，对电机的峰值电流进行实时的划分，每完成一个标定电流值的标定，按照预设电流步长确定下一标定电流值，直至标定电流值达到电机的峰值电流，完成全电流范围的标定。

可以想到的是，对于峰值电流的划分，或者说，对于预设电流步长的选取，应综合考虑整个获取MTPA电流数组的耗时以及对于标定数据的准确性要求，标定电流值的数量越多，所得MTPA电流数组的数量也就越多，相应的，获得最终结果的耗时也就越长；相反的，标定电流值的数量越少，整个过程耗时将缩短，但所得电流数组的详尽程度将受到影响，对于电机在恒转矩区的性能描述的准确性也将有所影响。

步骤S120，针对每一标定电流值，向电机施加该标定电流值，并按照预设角度步长调整所述标定电流值的相位角。

在对峰值电流划分完毕，得到多个标定电流值之后，即可针对每一个标定电流值，向电机施加对应的标定电流值，并在该标定电流值的驱动电机运转的情况下，按照预设角度步长调整当前标定电流值的相位角。

对于标定电流值相位角的调整，前提是保证电机能够正常运行，相位角的调节过程不应超出其对应的最大角度范围。

步骤S130，针对每一标定电流值，确定电机输出最大扭矩值时的相位角为标定相位角。

由前述步骤可知，当电机以基准转速转动，并对电机施加标定电流值时，按照预设角度步长调整当前标定电流值对应的相位角，在调整相位角的过程中，采集电机输出的扭矩值，确定输出最大扭矩值时的相位角为标定相位角，进而可以得到标定电流值-标定相位角数据对。

可选的，对于最大扭矩值的确定，大致可以包括两种情况。其一是，在按照预设角度步长调整相位角的过程中，采集每一相位角对应的电机扭矩值，如果在某一相位角时所得的电机扭矩值小于前一相位角时电机输出的电机扭矩值，即电机扭矩值出现下降的情况，那么当前相位角的前一相位角即可确定为最大扭矩值对应的标定相位角。其二是，相位角从最小值至最大值按照预设角度步长变化的过程中，一直没有出现电机扭矩值下降的情况，那么可以将最大相位角对应的扭矩值确定为最大扭矩值，同时，将最大相位角确定为标定相位角。

步骤S140，根据各标定电流值以及与各标定电流值对应的标定相位角，计算各标定电流值对应的标定电流数组，得到预设MTPA电流数组集合。

在确定每一标定电流值对应的标定相位角之后，即可计算得到各标定电流值对应的标定电流数组，全部标定电流数组的集合即为预设MTPA电流数组集合。

可选的，标定电流数组的表示方式可以有两种，其一是以极坐标的形式表示，即每一标定电流数组中存储的是标定电流值-标定相位角数据对；其二是以d轴电流值和q轴电流值的形式表示。具体的，针对每一标定电流值，与其对应的横轴分量，即为d轴电流值，与其对应的纵轴分量，即为q轴电流值。那么，标定电流数组中存储的即为d轴电流值-q轴电流值数据对。

可选的，在得到电机全电流范围内的标定电流数组之后，如果以所得数据对为基础绘制曲线，所得曲线即为MTPA曲线。参见图2，图2本发明实施例提供的一种MTPA曲线示意图。图中所示的同一横坐标对应的Id和Iq值，即为与标定电流值对应的d轴电流值-q轴电流值数据对。

按照本发明实施例提供的上述方法，即可得到作为后续标定工作的基础的预设MTPA电流数组集合，在大部分的标定过程，都将以该集合所包括的数据为基础展开，实时获取电机运行在对应标定电流数组时所对应的运行参量。

在得到预设MTPA电流数组集合之后，即可基于该预设MTPA电流数组集合对电机进行标定。可选的，参见图3，图3是本发明实施例提供的一种电机标定方法的流程图，该流程可以包括：

步骤S200，确定目标转速。

对于电机的标定，往往需要获取全转速范围内的标定数据，即需要控制电机从零转速开始，逐渐升高至电机的峰值转速，获取对应的全转速范围内的标定数据。

可选的，可以预设转速步长，按照该预设转速步长对电机的峰值转速进行划分，从而可以得到多个待标定转速，本发明实施例述及的目标转速即为多个待标定转速中的一个。

需要说明的是，图3所示实施例的标定流程阐明的是针对目标转速进行的标定过程，为实现电机全转速范围内的标定，就需要遍历划分得到的每一个待标定转速，重复的进行本发明实施例所提供的标定方法。

步骤S210，获取当前标定过程中与目标转速对应的标定电流数组。

对于目标转速的标定过程，需要针对不同的标定电流数组进行。大部分情况下，标定所需的标定电流数组都来源于前述预设MTPA电流数组集合，如前所述，标定电流数组中包括一d轴电流值，以及一q轴电流值。需要说明的是，对于标定电流数组具体包括的数据，可以是预设MTPA电流数组集合中已有的电流数组，在某些情况下，也可以是该集合以外的其他电流数组，比如，由用户直接输入的标定电流数组等。

可选的，对于目标转速的首次标定，标定电流数组的获取有多种情况。如果在针对上一待标定转速的标定过程中，上一待标定转速的首个标定电流数组就经过修正，那么直接将上一待标定转速的标定过程中修正后的首个标定电流数组作为当前标定过程中目标转速对应的标定电流数组。这样设置的原因在于，在全转速范围的标定过程中，待标定转速往往是由小到大逐渐升高的，如果目标转速的上一待标定转速的首个标定电流数组即经过修正，则说明上一待标定转速在全电流范围内均处于弱磁区标定，那么在目标转速的首次标定过程中，即需要参考上一待标定转速的修正后的首个标定电流数组进行取值，防止目标转速的首次标定出现失控现象。

至于上一待标定转速标定过程中存在的非首个标定电流数组经过修正的情况，即上一待标定转速在全电流范围的标定过程中，部分标定电流数组处于恒转矩区、部分标定电流数组处于弱磁区的情况，对目标转速的标定过程是没有影响的，可以不与考虑。

可以想到的是，在标定过程中，电流幅值往往是由小到大变化的，本实施例中所述的首个标定电流数组对应的是所有修正后的标定电流数组中，电流幅值最小的一个。

可选的，对于目标转速的首次标定，如果上一待标定转速的标定过程中首个标定电流数组未经修正，那么在对目标转速的首次标定过程中，直接将预设MTPA电流数组集合中对应电流幅值最小的电流数组作为当前标定过程中目标转速对应的标定电流数组。可以想到的是，如果预设MTPA电流数组集合中的各电流数组是按照对应的电流幅值由小到大排列的，电流幅值最小的电流数组即为预设MTPA电流数组集合中的第一个电流数组。

可选的，本发明实施例提供的电机标定方法，在针对目标转速的首次标定过程中，还允许用户输入首次标定所使用的标定电流数组，即获取当前标定过程中用户输入的与目标转速对应的标定电流数组。

可选的，对于非首次标定的过程，当前标定过程中标定电流数组选取需要结合前述预设MTPA电流数组集合以及上一标定电流数组的情况进行选择。比如，预设MTPA电流数组集合中的所有电流数组是按照对应电流幅值由小到大排列的，那么当前标定过程所对使用的标定电流数组即为该集合中，与上一标定电流数组相邻的，大于该上一标定电流数组对应电流幅值的电流数组(一般情况下，标定过程都是按照电流幅值由小到大进行的)，即按照预设MTPA电流数组集合中各电流数组的排列顺序依次进行。

步骤S220，发送标定电流数组至电机控制器，以使电机控制器按照标定电流数组控制电机运转，并反馈与电机的实际转速相对应的电压反馈值。

在确定当前标定过程所采用的标定电流数组之后，即可将标定电流数组发送至电机控制器，电机控制器在接收到该标定电流数组之后，便会按照该标定电流数组控制电机运转，并反馈与电机的实际转速相对应的电压反馈值。

可选的，在电机控制器控制电机运转的过程中，不仅反馈电压反馈值，还可以同步的反馈其他参量，比如，电机的运行温度，或者电机控制器自身的运行温度等。因此，可以在标定过程中实现对电机的过温保护，此处暂不详述。

可选的，为防止电机在测试过程中出现失控的现象，特别是用户手动输入与目标转速对应的标定电流数组的情况，在发送标定电流数组至电机控制器之前，还可以通过标定电流数组的d轴电流值的绝对值与预设电流阈值的大小关系，对电机的可能运行状态进行初步判断，即初步判断电机在按照标定电流数组进行首次标定时，是处于恒转矩区还是弱磁区，进而根据初步判定结果，执行不同的标定流程。

具体的，前述预设电流阈值可以选择预设MTPA电流数组中第一个电流数组，即对应电流幅值最小的电流数组，中d轴电流值的绝对值。如果首次标定时使用的标定电流数组的d轴电流值的绝对值大于预设MTPA电流数组集合中第一个电流数组中d轴电流的绝对值，则可以直接判定如果不对当前的首次标定电流数组进行修正，则电机将无法正常运行。如前所述，此处述及的判定方法，同样适合于用户手动输入的与目标转速对应的标定电流数组。

可选的，本发明实施例提供第二预设算法对上述情况的标定电流数组进行修正。具体的，给定预设修正量，用d轴电流值减去预设修正量，将所得之差作为修正后的d轴电流值，同时，将q轴电流值刷新为零值，最终得到修正后的首次标定使用的标定电流数组。其中，预设修正量，可以根据历史数据或试验数据给定，本发明对此不做限定。在得到按照第二预设算法修正后的标定电流数组后，即可将该修正后的标定电流数组作为目标转速首次标定所使用的标定电流数组，发送至电机控制器，使得电机控制器按照该标定电流数组控制电机运转，并执行后续标定步骤。

步骤S230，判断电压反馈值是否大于预设电压阈值，若是，执行步骤S240，如否，执行步骤S270。

在获得电压反馈值之后，即可将电压反馈值与预设电压阈值进行比对，如果电压反馈值大于预设电压阈值，说明电机已经进入弱磁区，需要进行弱磁区标定，相应的，如果电压反馈值不大于预设电压阈值，说明电机仍处于恒转矩区，不需对标定电流数组进行修正。需要说明的是，对于任一标定电流数组，只有在该标定电流数组首次发送至电机控制器时，才根据电机控制器反馈的电压反馈值与预设电压阈值的大小关系，判断是否对首次发送的标定电流数组进行修正。而对于后续修正后的标定电流数组，对于电机控制器反馈的电压反馈值的考核，将主要基于预设偏差范围进行，具体考核过程在下述步骤中详述。

步骤S240，按照第一预设算法修正标定电流数组，得到修正后的标定电流数组。

对于首次标定电压反馈值即大于预设电压阈值的情况，为确保电机的正常运行，需要以电流极限圆为输出的限制条件，使得最终用于获取预设标定参量的标定电流数组落在电流极限圆之上。因此，如果电压反馈值大于预设电压阈值，需要按照第一预设算法修正标定电流数组，得到修正后的标定电流数组。

可选的，本发明实施例提供的第一预设算法基于PI控制器实现，并分别对标定电流数组的d轴电流值和q轴电流值进行修正。具体的，对于d轴电流值，将电机实际运行中的电压反馈值与预设电压阈值的差值，以及当前标定所使用的d轴电流值作为PI控制器的输入，经过PI控制器的调节后，将PI控制器的输出作为修正后的d轴电流值；相应的，对于q轴电流值，则需要将电机实际运行中的电压反馈值与预设电压阈值的差值，以及当前标定所使用的q轴电流值作为PI控制器的输入，经过PI控制器的调节后，得到修正后的q轴电流值。

步骤S250，发送修正后的标定电流数组至电机控制器，以使电机控制器按照修正后的标定电流数组控制电机运转并反馈电压反馈值。

在得到修正后的标定电流数组之后，即可将修正后的标定电流数组发送至电机控制器，并获取电机按照该修正后的标定电流数组运行时的电压反馈值。步骤S250的执行过程，可以参照步骤S220执行，此处不再赘述。

步骤S260，判断电压反馈值是否处于预设偏差范围内，若是，执行步骤S270，若否，返回执行步骤S240。

由前述内容可知，本步骤所述及的电压反馈值，是指电机控制器按照修正后的标定电流数组控制电机运行时反馈的电压反馈值。如果电压反馈值处于预设偏差范围内，则执行步骤S270；如果电压反馈值未处于预设偏差范围内，则返回执行步骤S240，再次对标定电流数组进行修正，直至电压反馈值处于预设偏差范围内。

可选的，预设偏差范围可以基于前述预设电压阈值给定。比如，预设电压阈值取值为0.9，那么相应的，预设偏差范围即可给定为[0.899,0.901]。当然，预设偏差范围两个端值可以根据对标定数据的精度要求的不同进行灵活调整，本发明实施例对预设标定范围的具体设定不做限定。需要说明的是，前述预设电压阈值为标幺值，相应的，电压反馈值同样需要以标幺值表示，即电压反馈值为电压实际值与基准值(196.3V)的比值。

可选的，考虑到电机控制器在按照标定电流数组或修正后的标定电流数组控制电机运行的过程中，可能会受到不同程度的干扰，或者，电机运行状态出现短暂的波动，导致电压反馈值不够准确，不够真实，导致对于标定电流数组的修正次数过多，或者，经过多次修正后，仍然不能使电压反馈值处于预设偏差范围内。针对这种可能情况，本发明实施例提供一种是否对标定电流数组进行修正的判定方法。具体的，在将标定电流数组下发至电机控制器之后，按照预设周期采集电机控制器反馈的电压反馈值，并针对每一次采集得到的电压反馈值，判断该电压反馈值是否处于预设偏差范围内，统计电压反馈值未处于预设偏差范围内的次数，得到第一累计次数，同时，统计电压反馈值处于预设偏差范围内的次数，得到第二累计次数。当第一累计次数达到第一次数阈值时，最终判定电压反馈值未处于预设偏差范围内，执行一次修正操作；当第二累计次数达到第二次数阈值时，最终判定电压反馈值处于预设偏差范围内，执行后续操作。可以想到的是，由于判定电压反馈值处于预设偏差范围时，将执行步骤S270，即获取电机运转时的预设标定参量，这一判定结果对于后续标定结果影响较大，因此，第二次数阈值的取值应大于第一次数阈值的取值。

步骤S270，获取电机运转时的预设标定参量。

如果电机首次按照标定电流数组运行时反馈的电压反馈值不大于预设电压阈值，说明电机运行于恒转矩区，可以直接获取电机运行时的预设标定参量。

或者，在经过至少一次对标定电流数组的修正之后，电机控制器反馈的电压反馈值处于预设偏差范围内，则说明已经完成弱磁区修正，可以直接获取电机在按照当前修正后的标定电流数组运行时的预设标定参量。

可选的，预设标定参量至少包括电压反馈值、目标转速、电压反馈值处于预设偏差范围内时对应的标定电流数组中的一个。

综上所述，本发明实施例提供的电机标定方法，在针对目标转速进行标定时，按照标定电流数组控制电机运转过程中，获取与电机实际转速相对应的电压反馈值，如果该电压反馈值大于预设电压阈值，则说明该标定电流数组处于弱磁区，然后按照第一预设算法修正标定电流数组，并按照修正后的标定电流数组控制电机运行，然后判定电压反馈值是否处于预设偏差范围内，如果电机按照修正后的标定电流数组运行时的电压反馈值仍未处于预设偏差范围内，则返回继续对标定电流数组进行修正，如此往复，直至电压反馈值处于预设偏差范围内时，才获取电机运转时的预设标定参量，完成弱磁区标定，相应的，如果电机按照未经修正的标定电流数组首次运行时，电压反馈值即不大于预设电压阈值，则可以直接进行恒转矩区标定，获取电机按照未经修正的标定电流数组运行时的预设标定参量。与现有技术中单纯按照目标转速与电机额定转速的大小关系进行简单划分的方法相比，本发明提供的电机标定方法对目标转速的实际标定过程进行判断，准确识别目标转速所处的标定区域，有助于提高电机的标定精度，满足实际应用中对于电机标定精度的要求。

需要说明的是，上述方法实施例给出的标定过程，是以目标转速针对某一标定电流数组进行展开阐述的，在实际的整个标定过程中，需要遍历电机全转速范围内的待标定转速，以及每一待标定转速所对应的全电流范围，获取每一种情况下的预设标定参量，才能最终获得标定所需的全部数据。并在得到全部数据后，基于现有技术中的线性插值法，最终生成所需的“转矩转速--电流”查找表。

如前所述，在整个标定过程中，电机及电机控制器一直处于运行状态，很有可能出现过温情况，因此，有必要在标定过程中对电机及电机控制器的温度进行监控，并提供对应的回温控制方法。

可选的，参见图4，图4是本发明实施例提供的一种电机标定过程中的回温控制方法的流程图。如图所示，该流程可以包括：

步骤S300，获取预设监测对象的温度反馈值。

在标定进行的过程中，获取预设监测对象的温度反馈值。

可选的，预设监测对象可以是电机、电机控制器，以及其他监测对象中的一个或者多个；获取温度反馈值的方式可以是实时获取，也可以按照预设采用周期进行获取，本发明对于获取温度反馈值的具体方式不做限定。

步骤S310，判断是否存在任一预设监测对象的温度反馈值不满足对应的预设温度范围，若是，执行步骤S320。

如果多个监测对象中存在任意一个监测对象的温度反馈值不满足对应的预设温度范围，即至少存在一个监测对象出现过温问题，则执行步骤S320，执行预设回温控制。

相对应的，如果全部预设监测对象的温度反馈值都正常，即都处于各自对应的预设温度范围内时，则继续进行当前标定过程，不执行任何其他操作。

步骤S320，执行预设回温控制。

可选的，在执行预设回温控制时，首先存储当前标定过程所采用的标定电流数组，然后发送回温电流数组至电机控制器，以使电机控制器按照回温电流数组控制电机运转，进而降低电机的温度。其中，本发明实施例提供的回温电流数组的d轴电流值为目标转速首次标定时对应的d轴电流值，回温电流数组的q轴电流值为零值。当然，能够保证电机在目标转速下稳定运行，即电压反馈值不大于预设电压阈值的其他电流数组同样是可选的，在不超出本发明核心思想范围的前提下，同样属于本发明申请保护的范围。

步骤S330，判断全部预设监测对象是否均处于对应的预设温度范围内，若是，执行步骤S340，若否，返回执行步骤S320。

步骤S340，发送当前标定过程中所采用的标定电流数组至电机控制器，以恢复标定过程。

如果全部预设监测对象的温度均处于对应的预设温度范围内，或者，经过预设回温控制后，全部预设监测对象的温度均处于对应的预设温度范围内，则可以退出预设回温控制，发送当前标定过程中所采用的标定电流数组至电机控制器，以恢复标定过程。

现有技术中的回温控制过程，仅仅依靠水冷系统回温，不对电机的工作电流进行控制，整个回温过程耗时较长。与现有技术相比，本发明实施例提供的电机标定过程中的回温控制方法，在发生出现温度过高的问题后，降低电机的运行电流至初始值，从而可以在更短的时间内降低温度，并在温度恢复正常后，自行恢复标定过程，进一步缩短整个标定过程的耗时。

现有技术中虽然已经存在部分可以实现自动标定过程的方法(其标定过程是与本方案完全不同的)，但大都以软件的形式集成于控制器当中，标定人员难以对标定过程进行干预或控制，难以介入整个标定过程。针对现有技术中存在的不足，本发明实施例在上述标定及回温控制方法的基础上，还允许标定人员对整个标定过程进行适当控制，以提高标定过程的可控性。

可选的，获取用户发送的暂停指令，并响应该暂停指令，暂停与电机控制器的信息交互，比如，停止标定电流数组的发送，停止获取预设监测对象的温度等。进一步的，还可以停止对于电机输出扭矩的获取，尽管电机的输出扭矩不是由电机控制器反馈，而是由上位机直接获取得到的。并且，即使此时上位机正在进行预设回温控制，在收到用户发送的暂停指令后，同样需要暂停预设回温控制，不再进行任何相关操作，将标定过程的控制权全部提供给用户。

可以想到的是，为保证后续标定过程的顺利进行，在执行暂停指令时，还需要存储获取暂停指令时对应的标定电流数组。

可选的，在响应暂停指令过程中，如果获取到用户发送的继续标定指令，则响应继续标定指令，继续执行暂停标定时对应的操作。

具体的，如果接收到暂停指令时正在执行预设回温控制，需要显示确认信息，提示用户当前正在执行预设回温控制，并由用户选择是继续进行预设回温控制，还是忽略当前的正在执行的预设回温控制，继续进行标定。

如果获取到第一控制指令，则退出预设回温控制，继续执行暂停标定时对应的操作；如果获取到第二控制指令，继续执行预设回温控制，直至全部预设监测对象的温度均处于对应的预设温度范围内，退出预设回温控制，继续执行暂停标定时对应的操作。

如前所述，对电机的整个标定过程，需要在全转速范围、全电流范围内经历多次的循环标定过程，因此，本发明实施例提供的标定方法，在标定过程中，还可以获取用户发送的重新标定指令，在完成一个待标定转速的标定过程后，按照预设规则从多个待标定转速中确定一待标定转速为目标转速，以此类推，直至遍历所有划分得到的待标定转速。

与现有技术中的标定方法相比，本发明实施例提供人机接口方便用户控制整个标定流程的过程，可以有效提高本发明实施例提供的电机标定方法的适用性和灵活性。

可选的，参见图5，图5为本发明实施例提供的上位机的结构框图，如图5所示，可以包括：至少一个处理器100，至少一个通信接口200，至少一个存储器300和至少一个通信总线400；

在本发明实施例中，处理器100、通信接口200、存储器300、通信总线400的数量为至少一个，且处理器100、通信接口200、存储器300通过通信总线400完成相互间的通信；显然，图5所示的处理器100、通信接口200、存储器300和通信总线400所示的通信连接示意仅是可选的；

可选的，通信接口200可以为通信模块的接口，如与车载OBD接口相适配的接口或其他CAN网络接口；

处理器100可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器300，存储有应用程序，可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

其中，处理器100具体用于执行存储器内的应用程序，以实现上述所述的电机标定方法的任一实施例。

本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (16)

1.一种电机标定方法，其特征在于，包括：

确定目标转速，其中，所述目标转速为多个待标定转速中的一个；

获取当前标定过程中与所述目标转速对应的标定电流数组，其中，所述标定电流数组中包括一d轴电流值，以及一q轴电流值；

发送所述标定电流数组至电机控制器，以使所述电机控制器按照所述标定电流数组控制电机运转并反馈与所述电机的实际转速相对应的电压反馈值；

若所述电压反馈值大于预设电压阈值，按照第一预设算法修正所述标定电流数组，得到修正后的标定电流数组；

发送所述修正后的标定电流数组至所述电机控制器，以使所述电机控制器按照所述修正后的标定电流数组控制所述电机运转并反馈所述电压反馈值；

若所述电压反馈值未处于预设偏差范围内，返回执行所述按照第一预设算法修正所述标定电流数组步骤，直至所述电压反馈值处于所述预设偏差范围内；

若所述电压反馈值不大于所述预设电压阈值，或，所述电压反馈值处于所述预设偏差范围内，获取所述电机运转时的预设标定参量。

2.根据权利要求1所述的电机标定方法，其特征在于，在对所述目标转速进行首次标定时，所述获取当前标定过程中与所述目标转速对应的标定电流数组，包括：

若上一待标定转速的标定过程中首个标定电流数组经过修正，将上一待标定转速的标定过程中修正后的首个标定电流数组作为当前标定过程中所述目标转速对应的标定电流数组；

若上一待标定转速的标定过程中首个标定电流数组未经修正，将预设MTPA电流数组集合中对应电流幅值最小的电流数组作为当前标定过程中所述目标转速对应的标定电流数组。

3.根据权利要求1所述的电机标定方法，其特征在于，在对所述目标转速进行首次标定时，所述获取当前标定过程中与所述目标转速对应的标定电流数组，包括：

获取当前标定过程中用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组。

4.根据权利要求3所述的电机标定方法，其特征在于，在对所述目标转速进行首次标定时，在所述发送所述标定电流数组至电机控制器之前，所述方法还包括：

若所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组的d轴电流值的绝对值大于预设电流阈值，按照第二预设算法修正所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组，以使所述电机控制器按照修正后的标定电流数组控制所述电机运行时，所述电机正常运行。

5.根据权利要求4所述的电机标定方法，其特征在于，所述按照第二预设算法修正所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组，包括：

将所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组的d轴电流值刷新为所述d轴电流值与预设修正量的差值；

将所述用户输入的与所述目标转速对应的标定电流数组的q轴电流值刷新为零值。

6.根据权利要求2所述的电机标定方法，其特征在于，在对所述目标转速进行非首次标定时，所述获取当前标定过程中与所述目标转速对应的标定电流数组，包括：

根据所述目标转速的上一标定电流数组以及预设MTPA电流数组集合，确定当前标定过程中，与所述目标转速对应的标定电流数组。

7.根据权利要求2所述的电机标定方法，其特征在于，获取所述预设MTPA电流数组集合的过程包括：

控制所述电机以基准转速转动，其中，所述基准转速不大于所述电机的额定转速；

按照预设电流步长将所述电机的峰值电流划分为多个标定电流值；

针对每一标定电流值，向所述电机施加该标定电流值，并按照预设角度步长调整所述标定电流值的相位角；

针对每一所述标定电流值，确定所述电机输出最大扭矩值时的相位角为标定相位角；

根据各所述标定电流值以及与各所述标定电流值对应的标定相位角，计算各所述标定电流值对应的标定电流数组，得到所述预设MTPA电流数组集合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电机标定方法，其特征在于，所述预设标定参量至少包括所述电压反馈值、所述目标转速、所述电压反馈值处于所述预设偏差范围内时对应的标定电流数组中的一个。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电机标定方法，其特征在于，在当前标定过程中，所述方法还包括:

获取预设监测对象的温度反馈值；

若任一所述预设监测对象的温度反馈值不满足对应的预设温度范围时，执行预设回温控制。

10.根据权利要求9所述的电机标定方法，其特征在于，所述执行预设回温控制包括：

存储当前标定过程所采用的标定电流数组；

发送回温电流数组至所述电机控制器，以使所述电机控制器按照所述回温电流数组控制所述电机运转；其中，所述回温电流数组的d轴电流值为所述目标转速首次标定时对应的d轴电流值，所述回温电流数组的q轴电流值为零值。

11.根据权利要求10所述的电机标定方法，其特征在于，在所述获取预设监测对象的温度反馈值之后，所述方法还包括：

若全部所述预设监测对象的温度均处于对应的预设温度范围内，发送所述当前标定过程中所采用的标定电流数组至所述电机控制器，以恢复标定过程。

12.根据权利要求9所述的电机标定方法，其特征在于，在当前标定过程中，所述方法还包括:

获取用户发送的暂停指令；

响应所述暂停指令，暂停与所述电机控制器的信息交互，并存储获取所述暂停指令时对应的标定电流数组。

13.根据权利要求12所述的电机标定方法，其特征在于，在响应所述暂停指令过程中，所述方法还包括：

获取用户发送的继续标定指令；

响应所述继续标定指令，继续执行暂停标定时对应的操作。

14.根据权利要求13所述的电机标定方法，其特征在于，所述继续执行暂停标定时对应的操作，包括：

若正在执行所述预设回温控制，显示确认信息，其中，所述确认信息用于表征当前正在执行所述预设回温控制；

若获取到第一控制指令，退出所述预设回温控制，继续执行暂停标定时对应的操作；

若获取到第二控制指令，继续执行所述预设回温控制，直至全部所述预设监测对象的温度均处于对应的预设温度范围内，继续执行暂停标定时对应的操作。

15.根据权利要求1-7任一项所述的电机标定方法，其特征在于，所述确定目标转速，包括：

获取重新标定指令；

响应所述重新标定指令，按照预设规则从多个待标定转速中确定一所述待标定转速为目标转速。

16.一种上位机，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器存储有适于所述处理器执行的程序，以实现权利要求1至15任一项所述的电机标定方法。

Images