CN111146983B - 用于同步马达驱动装置的供应电流动态的主动控制 - Google Patents

用于同步马达驱动装置的供应电流动态的主动控制 Download PDF

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Abstract

一种马达控制系统被设置为：确定电动马达的电流供应限制；接收电动马达的电流供应；识别一个或多个马达命令；响应于确定电流供应大于电流供应限制，调整一个或多个马达命令；以及使用调整的一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。

Description

用于同步马达驱动装置的供应电流动态的主动控制
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2018年11月1日提交的美国临时专利申请序列号No.62/754,130的优先权，其全部内容通过引用纳入在本文中。
背景技术
车辆，诸如汽车、卡车、运动型多用途车辆、多用途车、小型货车或其它合适的车辆，日益包括各种电动马达驱动装置以操作或驱动车辆的各种特征，包括风挡刮水器、电动车窗、车辆推进装置等。典型电动马达驱动装置中的功率管理通过控制电动马达驱动装置从电源汲取的供应电流限制来执行。控制供应电流限制可以包括主动地预测对于给定操作状况的电动马达驱动装置的供应电流消耗，并且此后，相应地修改电动马达驱动装置的马达扭矩或电流命令。电动马达驱动装置的这种控制可以称为前馈控制或基于模型的控制。
由于用于描述电动马达控制系统的数学模型的复杂性，该前馈控制或基于模型的控制方法可能相对复杂，并且因此，相关计算资源执行、特别是在有限的持续时间内(例如实时或基本实时)执行是困难的。此外，随着这种电动马达驱动装置的复杂性持续增加，使用这些方法通常会忽略动态特性，部分原因是复杂性增加。
发明内容
本公开总体上涉及使用闭环控制主动控制同步马达驱动装置的供应电流动态。
所公开的实施例的一个方面包括一种马达控制系统。该马达控制系统包括处理器和存储器。存储器包括指令，当由处理器执行时，该指令使处理器：确定电动马达的电流供应限制；接收电动马达的电流供应；识别一个或多个马达命令；响应于确定电流供应大于电流供应限制，调整一个或多个马达命令；以及使用调整的一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。
所公开的实施例的另一方面包括一种用于马达控制的方法。该方法包括确定电动马达的电流供应限制。该方法还包括接收电动马达的电流供应。该方法还包括识别一个或多个马达命令。该方法还包括基于电流供应和电流供应限制来调整一个或多个马达命令。该方法还包括使用调整的一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。
所公开的实施例的另一方面包括转向系统。该转向系统包括同步马达驱动装置、处理器和存储器。同步马达驱动装置与车辆相关联。处理器与同步马达驱动装置通信，并被设置为选择性地控制同步驱动装置。包括指令的存储器，该指令在由处理器执行时使处理器：确定同步马达驱动装置的电流供应限制；接收同步马达驱动装置的电流供应；响应于确定电流供应大于电流供应限制，基于电流供应限制主动地生成扭矩限制；并使用扭矩限制选择性地控制同步马达驱动装置。
这些及其它优点和特征将从以下结合附图的描述变得更加明显。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下详细描述中最好地理解本公开。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例绘制的。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意地放大或缩小。
图1总体上示出了根据本公开的原理的示例转向系统。
图2总体上示出了根据本公开的原理的用于主动功率管理的示例闭合控制方案的框图。
图3总体上示出了根据本公开的原理的具有作为控制信号的扭矩命令的供应电流控制结构。
图4总体上示出了根据本公开的原理的示例处理器。
图5是示出根据本公开的原理的马达控制方法的流程图。
具体实施方式
以下讨论针对本公开的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应被解释为或者用作限制包括权利要求的本公开的范围。此外，本领域技术人员将理解的是，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施例的讨论仅意味着该实施例的示例，而不旨在暗示包括权利要求在内的本公开的范围限于该实施例。
如上所述，车辆，诸如汽车、卡车、运动型多用途车辆、多用途车、小型货车或其它合适的车辆，日益包括各种电动马达驱动装置以操作或驱动车辆的各种特征，包括风挡刮水器、电动车窗、车辆推进装置等。典型电动马达驱动装置中的功率管理通过控制电动马达驱动装置从电源汲取的供应电流限制来执行。控制供应电流限制可以包括主动地预测对于给定操作状况的电动马达驱动装置的供应电流消耗，并且此后，相应地修改电动马达驱动装置的马达扭矩或电流命令。电动马达驱动装置的这种控制可以称为前馈控制或基于模型的控制。
由于用于描述电动马达控制系统的数学模型的复杂性，该前馈控制或基于模型的控制方法可能相对复杂，并且因此，相关计算资源执行、特别是在有限的持续时间内(例如实时或基本上实时)执行是困难的。此外，随着这种电动马达驱动装置的复杂性持续增加，使用这些方法通常会忽略动态特性，部分原因是复杂性增加。除了这些技术挑战外，前馈控制方法和基于模型的控制方法在参数估计误差(例如，有时称为建模不确定性)下缺乏灵敏性。
现参照附图，其中将参照具体实施例描述技术方案，而不是对其进行限制，图1总体上示出了根据本公开的原理的电动转向系统(EPS)40。EPS 40包括转向机构36。转向机构36可包括齿条小齿轮型系统。转向机构36可包括设置在壳体50内的齿条和通常设置在齿轮壳体52下方的小齿轮。
EPS 40包括操作者输入26。操作者输入26可包括方向盘(例如手握式方向盘等)或其它合适的输入。当旋转(例如，转动)操作者输入26(在下文中称为方向盘26)时，上转向轴29旋转(例如，转动)，并且通过万向接头34连接到上转向轴29或与上转向轴29机械连接(mechanical communication)的下转向轴51旋转(例如，转动)小齿轮。小齿轮的旋转引起齿条移动，这引起一个或多个拉杆38移动。齿条的运动引起转向节39运动，其旋转(例如，转动)一个或多个可转向轮44。
在一些实施例中，通过总体上由标号24表示的控制设备提供电动转向辅助。控制设备24包括控制器16和电机46。电机46可包括永磁同步马达或其它合适的电机。电机46在下文中称为马达46。
在一些实施例中，车辆电源10可被设置为向控制器16提供功率(例如，电力或其它合适的功率)。例如，车辆电源10可以经由线路12连接到控制器16。车辆电源10可以经由线路12向控制器16提供电力。
在一些实施例中，控制器16可接收车速信号14。例如，车辆速度传感器17可以被设置为感测或测量车辆的车速。车辆速度传感器17可生成车速信号14和/或将车速信号14传输到控制器16。
在一些实施例中，位置传感器32可以被设置为测量或感测转向角。位置传感器32可以包括光学编码型传感器、可变电阻型传感器或任何其它合适类型的位置传感器。位置传感器32可以生成位置信号20和/或将位置信号20传输到控制器16。位置信号20可表示转向角。
在一些实施例中，可利用转速计或任何其它装置测量马达速度。转速计可以将马达速度信号21传输到控制器16。马达速度信号21可以表示马达速度。可以测量、计算(或其组合)马达速度(ωm)。例如，马达速度ωm可以被计算为在预定时间段内由位置传感器32测量的马达位置θ的变化。从以下等式，可将马达速度ωm确定为马达位置θ的导数：
ωm＝Δθ/Δt
其中Δt是采样时间，并且Δθ是采样时间期间的位置变化。另外，或可选地，可以从马达位置导出马达速度作为位置的时间变化率。应该理解的是，存在许多用于执行导数功能的众所周知的方法。
当方向盘26旋转(例如，转动)时，扭矩传感器28感测由车辆操作者施加到方向盘26的扭矩。扭矩传感器28可包括扭力杆和可变电阻型传感器，该可变电阻型传感器向控制器16输出与施加到扭力杆的轴向旋转的量相关的可变扭矩信号18。应该理解的是，尽管本文提供了有限的示例，但是扭矩传感器28可包括与已知信号处理技术共同使用的任何合适的扭矩感测装置。响应于各种输入，控制器16生成命令22并将命令22传输到电动马达46。电动马达46可被设置为通过蜗杆47和蜗轮48向转向系统提供扭矩辅助，这可向车辆转向提供扭矩辅助。
应该理解的是，尽管参照用于电动转向应用的马达控制来描述所公开的实施例，但应该理解的是，这些参照仅是说明性的，并且所公开的实施例可以应用于采用电动马达的任何马达控制应用，例如转向、阀控制等。此外，本文的参照和描述可适用于许多形式的参数传感器，包括但不限于扭矩、位置、速度等。还应该理解的是，本文对电机的参照包括但不限于马达，此后为了简洁和简单起见，将仅对马达进行参照而不进行限制。
在一些实施例中，控制器16可使用扭矩、位置、速度等来生成一个或多个命令，以传递电机46的期望输出功率。例如，控制器16可以与各种系统和马达控制系统的传感器进行通信。控制器16可接收来自每个传感器的各种信号。控制器16可被设置为量化与接收到的信号相关联的信息。控制器16可以响应于量化的信息提供一个或多个输出命令信号。例如，控制器16可向马达46提供一个或多个输出命令。
在一些实施例中，控制器16被设置为从逆变器生成一个或多个对应的电压。在一些实施例中，逆变器可结合在控制器16内，使得当施加到马达46时，生成期望的扭矩或位置。
在一些实施例中，控制器16可以被设置为在反馈控制模式下操作(例如，作为电流调节器)，以生成命令22。在一些实施例中，控制器16可以被设置为在前馈控制模式下操作以生成命令22。在一些实施例中，可以基于马达46的位置和/或速度和/或期望的扭矩(例如，通过控制器16)确定命令22，如所描述的(例如，因为与命令22相关联的电压与电动马达46的位置和速度以及期望的扭矩相关)。例如，控制器16可确定转子的位置和/或速度以及由车辆操作者施加的扭矩。
在一些实施例中，位置编码器可连接到转向轴51。位置编码器可以被设置为检测角位置θ。位置编码器可基于光学检测、磁场变化、其它方法或它们的组合来感测旋转位置。典型的位置传感器包括电位计、旋转变压器、同步器、编码器等，以及包括前述中的至少一个的组合。位置编码器输出指示转向轴51的角位置并从而指示马达46的角位置的位置信号20。
控制器16可以被设置为使用一个或多个传输指示施加的扭矩信号18的扭矩传感器28来确定期望的扭矩。在一些实施例中，这种扭矩传感器28可从中生成一个或多个扭矩信号18，并且可响应于柔性扭杆、T形杆、弹簧或被设置为提供指示所施加扭矩的响应的类似设备。
在一些实施例中，一个或多个温度传感器23可设置在马达46上或附近。温度传感器23可以被设置为直接或间接地测量马达46的感测部分的温度。温度传感器23被设置为将温度信号25传输到控制器16(例如，以便于本文规定的处理和便于补偿)。一个或多个温度传感器23可包括热电偶、热敏电阻、恒温器、其它合适的传感器或它们的组合。当一个或多个温度传感器23适当地设置在马达46上或附近时，其可提供与特定温度成比例的可校准信号。
位置信号20、速度信号21和扭矩信号18等被传送到控制器16，如所描述的。控制器16使用所有输入信号生成对应于每个信号的值，得到(例如，可如本文将描述的那样使用的)转子位置值、马达速度值和扭矩值。各种测量信号，诸如本文描述的那些，可以被线性化、补偿和滤波(例如，通过控制器或其它合适的装置)来增强由控制器16接收到的各种信号特性或消除这些信号的不期望特性。例如，各种信号可以被线性化，以提高处理速度，或者解决信号的大动态范围。此外，或可选地，可以采用基于频率或时间的补偿和滤波来消除噪声或避免不期望的光谱特性。
为了执行规定的功能和期望的处理，以及因此执行计算(例如，马达参数的识别、控制算法等)，控制器16可以包括但不限于一个或多个处理器、一个或多个计算机、一个或多个数字信号处理器(DSP)、存储器、存储装置、一个或多个寄存器、定时、一个或多个中断、一个或多个通信接口、一个或多个输入/输出信号接口等或它们的组合。例如，控制器16可包括输入信号处理和滤波，以实现来自通信接口的这种信号的准确采样和转换或获取。在本文详细讨论控制器16的额外特征和其中的某些过程。
在一些实施例中，本文描述的技术方案便于用于供应电流限制(例如，功率管理)的闭环或反馈控制方法。应该理解的是，尽管本文使用转向系统的实施例描述了技术方案，但是技术方案可应用于在任何其它应用中使用的任何其它马达控制系统，诸如马达泵、工业皮带和各种这样的应用。
如本文所述，电动马达驱动装置中的功率管理通常通过控制系统从电源汲取的供应电流限制来执行。通过主动地预测对于给定操作状况的电动马达驱动装置的供应电流消耗，并且此后，相应地修改马达驱动装置的马达扭矩或一个或多个电流命令来执行该控制(例如，有时称为限制)。由于用于描述电动马达控制系统的数学模型的复杂性，该前馈控制方法或基于模型的控制方法可能相对复杂，并且因此，对于相关的计算资源执行、特别是在有限持续时间内(例如实时或基本实时)执行是困难的。此外，随着这种电动马达驱动装置的复杂性持续增加，使用这些方法通常会忽略动态特性，部分原因是复杂性增加。除了这些技术挑战外，前馈控制方法和基于模型的控制方法在参数估计误差(例如，有时称为建模不确定性)下缺乏灵敏性。
本文描述的技术方案解决了本文描述的技术挑战。在一些实施例中，供应电流的测量被用于主动地执行限制。该测量可以由直接传感器或观测器来感测或测量，该观测器利用驱动系统的电源电路的模型来重构信号。应该理解的是，这不是使用调节或跟踪问题的典型闭环控制系统，而是条件调节器。此外，根据一些实施例，本文描述的技术方案改进了用于供应电流和再生电流限制两者一起的条件调节器的可调谐性和实现。
使用反馈的电源电流或功率的主动控制不是跟踪控制问题，而是抗饱和问题。如图2总体示出的，出于本文讨论的目的，假设马达扭矩控制动态处于线性操作范围内。然而，如本领域技术人员将容易注意到的，本文描述的技术方案在所有操作状况下都是适用的。
扭矩控制动态可被简化(如将要描述的)，其可允许考虑所有电动马达驱动装置(例如，用于刷式DC马达、同步马达等)而不管如何实现扭矩控制。接下来，“调节器”以这样的方式实现，它主动生成限制基础扭矩命令的扭矩限制Tl。注意，此处仅考虑正的供应电流和扭矩，然而，可以使用负侧操作的本文描述的技术方案的延伸是直接的。当基础扭矩命令超过该限制时，扭矩饱和块变为活动的。此外，当供应电流限制Is*大于测量或估计的供应电流Is时，供应电流调节器块不活动且仅在后者超过前者时被激活
当扭矩块和供应电流块均活动时，可以如图3总体所示来绘制闭环块图。因为限制是活动的，块等式可以描述为如下：
Is＝CdVd+CeTe
如图所示，在限制状况下，控制环路线性地操作。这些等式可得出下列闭环等式。
相应地，闭环传递函数在这种情况下变为：
尽管可在供应电流控制器块内使用积分器来跟踪步命令，但下列控制器结构可用于解决本文描述的技术挑战。
当控制环路线性操作时，上述控制器最佳地工作。此外，控制设计的分析处理便于适当地设计和调谐控制器。然而，当上述控制器的线性操作停止时，出现了技术挑战。例如，考虑即使供应电流限制是活动的，扭矩限制也不是活动的。在这种情况下，供应电流调节器输出可以完全被忽略，导致不期望的控制器饱和情况，因此需要用于该情况的抗饱和控制器。接下来，考虑当供应电流低于预定限制的情况。在这种情况下，控制器输出是无限的(即，基础扭矩命令根本不受限制)。此外，在需要时，必须通过适当控制块来避免积分器饱和。然而，如果在该状况下将误差简单地设定为零，则积分器不能将真实输入以及因此将输出转变到稳态值。在最简单的情况下，误差可不受约束。在这种情况下，闭环传递函数可以描述如下：
本文公开的一些实施例可以包括来自积分器输出处的饱和块的另一抗饱和反馈，该反馈将输出调节到不受限制的扭矩命令Tc。在这种情况下，新的等式可以写作，
这允许控制器出于调节的目的具有额外的灵活性和动态可调谐性。
注意，虽然以上描述是针对控制信号被认为是扭矩命令的情况提供的，但是还可以设计控制信号被选择为马达电流或电压命令的不同实施例。此外，不存在对控制信号的形式的限制，即，控制信号不限于是扭矩、电流或电压限制，而可以是例如马达电流命令上的比例因子，其被进一步限制为从0到1(unity)。这样，供应电流控制器输出变为从0到1的标量，这在实际电流高于电流限制时减小了电流命令。
本文描述的技术方案通过利用供应电流的测量或估计(估计是闭环估计)以及供应电流或输入功率限制修改马达扭矩或电流而便于限制供应电流或输入功率汲取。
图4总体上示出了根据本公开的原理的通信设备200。通信设备200可以包括计算机(诸如服务器)、膝上型计算机、平板计算机、电话等。通信设备200可以用作在图3中总体上示出的设备中的任何一个或多个，诸如用户装置110、数据校正设备120、数据洞察设备130或它们的组合。
通信设备200包括处理器205、耦合到存储器控制器215的存储器210、以及一个或多个输入装置245和/或输出装置240(诸如经由本地I/O控制器235通信地耦合的外围或控制装置)以及其它组件。这些装置240和245可以包括例如电池传感器、位置传感器(高度计、加速度计、GPS)、指示器/识别灯等。诸如传统键盘250和鼠标255的输入装置可以耦合到I/O控制器235。I/O控制器235可以是例如一个或多个总线或其它本领域已知的有线或无线连接。I/O控制器235可以具有附加元件(为了简单起见，省略这些附加元件)以实现通信，诸如控制器、缓冲器(高速缓存)、驱动器、中继器和接收器。
I/O装置240、245还可包括传达输入和输出的装置，例如磁盘和磁带存储器、网络接口卡(NIC)或调制器/解调器(用于访问其它文件、装置、系统或者网络)、射频(RF)或其它收发器、电话接口、桥接器、路由器等。
处理器205包括用于执行硬件指令或软件指令(特别是存储在存储器210中的那些硬件指令或软件指令)的硬件装置。处理器205可以是定制的或市场上可购买的处理器、中央处理单元(CPU)、与通信设备200相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(成微芯片或芯片组的形式)、宏处理器或用于执行指令的其它装置。处理器205包括高速缓存270，其可包括但不限于用于加速可执行指令获取的指令高速缓存、用于加速数据获取和存储的数据高速缓存以及用于加速可执行指令和数据的虚拟到物理地址转译的转译后备缓冲器(TLB)。高速缓存270可以被组织为更多高速缓存级(L1、L2等)的层级。
存储器210可包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器、RAM，诸如DRAM、SRAM、SDRAM)和非易失性存储器元件(例如，ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁带、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁盘、软磁盘、磁带盒、盒式磁带等)之一或它们的组合。此外，存储器210可以包含电、磁、光或其它类型的存储介质。注意，存储器210可以具有分布式架构，其中各种组件彼此远离但可以由处理器205访问。
存储器210中的指令可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图2的示例中，存储器210中的指令包括合适的操作系统(OS)211。操作系统211基本上可控制其它计算机程序的执行并提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理和通信控制以及相关服务。
附加数据(包括例如用于处理器205的指令或其它可取回信息)可以存储在存储装置220中，存储装置220可以是诸如硬盘驱动器或固态驱动器的存储装置。存储器210或存储装置220中存储的指令可以包括使处理器能够执行本文所述的系统和方法的一个或多个方面的指令。
通信设备200还可以包括耦合到用户接口或显示器230的显示控制器225。在一些实施例中，显示器230可以是LCD屏幕。在其它实施例中，显示器230可以包括多个LED状态灯。在一些实施例中，通信设备200还可包括用于耦合到网络265的网络接口260。网络265可以是基于IP的网络，用于通过宽带连接在通信设备200与外部服务器、客户端等之间的通信。在一个实施例中，网络265可以是卫星网络。网络265在通信设备200与外部系统之间发送和接收数据。在一些实施例中，网络265可以是由服务提供商管理的受管理IP网络。网络265可以以无线方式实现，例如，使用诸如WiFi、WiMax、卫星或任何其它的无线协议和技术。网络265还可以是分组交换网络，诸如局域网、广域网、城域网、因特网或其它类似类型的网络环境。网络265可以是固定无线网络、无线局域网(LAN)、无线广域网(WAN)、个人局域网(PAN)、虚拟专用网(VPN)、内联网或者其它合适的网络系统，并且可包括用于接收和发送信号的设备。
在一些实施例中，通信设备200和/或控制器16可以执行本文描述的方法。然而，本文描述的由通信设备200和/或控制器16执行的方法不意味着是限制性的，并且在控制器上执行的任何类型的软件可在不偏离本公开的范围的情况下执行本文描述的方法。例如，在计算装置内执行软件的处理器可以执行本文描述的方法。
图5是总体上示出根据本公开的原理的马达控制方法500的流程图。在502处，方法500确定电流供应限制。例如，设备200和/或控制器16可确定电动马达的电流供应限制。在504处，方法500接收电流供应。例如，设备200和/或控制器16可接收电动马达的电流供应。在一些实施例中，电流供应可包括测量的电流供应，并且可从被设置为测量电动马达的电流供应的传感器接收。在一些实施例中，电流供应包括估计的电流供应并且从观测器接收，该观测器使用被设置为向电动马达供电的电源电路的模型来估计电流供应。在506处，方法500识别一个或多个马达命令。例如，设备200和/或控制器16可识别一个或多个马达命令。在一些实施例中，一个或多个马达命令包括提供给电动马达的一个或多个扭矩命令、提供给电动马达的一个或多个电流命令、一个或多个其它合适的命令或它们的组合。
在508处，方法500调整一个或多个马达命令。例如，设备200和/或控制器16可基于电流供应和电流供应限制来调整一个或多个马达命令。例如，电流供应限制可以是正电流。设备200和/或控制器16可以响应于确定电流供应大于电流供应限制而调整一个或多个马达命令。在一些实施例中，本文所述的系统可包括再生电流供应。例如，电流供应限制可以是负的。设备200和/或控制器16可被设置为当电流供应小于(例如，更加负于)电流供应限制时，主动地控制电流供应的限制。因此，设备200和/或控制器16可以响应于确定电流供应小于电流供应限制而调整一个或多个马达命令。
在510处，方法500使用调整的一个或多个马达命令控制电动马达。例如，设备200和/或控制器16可以使用调整的一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。在一些实施例中，设备200和/或控制器16可响应于确定电流供应小于电流供应限制(例如，当电流供应限制为正时)而使用一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。在一些实施例中，设备200和/或控制器16可以响应于确定电流供应小于电流供应限制(例如，当电流供应限制为负时)而使用一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。在一些实施例中，设备200和/或控制器16可主动地生成扭矩限制。设备200和/或控制器16可基于扭矩限制来限制基础扭矩命令。
在一些实施例中，马达控制系统包括处理器和存储器。存储器包括指令，当由处理器执行时，该指令使处理器：确定电动马达的电流供应限制；接收电动马达的电流供应；识别一个或多个马达命令；响应于确定电流供应大于电流供应限制，调整一个或多个马达命令；以及使用调整的一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。
在一些实施例中，电流供应包括测量的电流供应。在一些实施例中，电流供应从被设置为测量电动马达的电流供应的传感器接收。在一些实施例中，电流供应包括估计的电流供应。在一些实施例中，电流供应从观测器接收，该观测器使用被设置为向电动马达供电的电源电路的模型来估计电流供应。在一些实施例中，一个或多个马达命令包括提供给电动马达的一个或多个扭矩命令。在一些实施例中，一个或多个马达命令包括提供给电动马达的一个或多个电流命令。在一些实施例中，指令还使处理器主动生成扭矩限制并基于扭矩限制来限制基础扭矩命令。在一些实施例中，指令还使处理器响应于确定电流供应不大于电流供应限制而使用一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。
在一些实施例中，用于马达控制的方法包括确定电动马达的电流供应限制。该方法还包括接收电动马达的电流供应。该方法还包括识别一个或多个马达命令。该方法还包括基于电流供应和电流供应限制来调整一个或多个马达命令。该方法还包括使用调整的一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。
在一些实施例中，电流供应包括测量的电流供应。在一些实施例中，电流供应从被设置为测量电动马达的电流供应的传感器接收。在一些实施例中，电流供应包括估计的电流供应。在一些实施例中，电流供应从观测器接收，该观测器使用被设置为向电动马达供电的电源电路的模型来估计电流供应。在一些实施例中，一个或多个马达命令包括提供给电动马达的一个或多个扭矩命令。在一些实施例中，一个或多个马达命令包括提供给电动马达的一个或多个电流命令。在一些实施例中，该方法还包括主动生成扭矩限制并基于扭矩限制来限制基础扭矩命令。在一些实施例中，该方法还包括响应于确定电流供应不大于电流供应限制而使用一个或多个马达命令选择性地控制电动马达。在一些实施例中，电流供应限制是正的。在一些实施例中，电流供应限制是负的。
在一些实施例中，转向系统包括同步马达驱动装置、处理器和存储器。同步马达驱动装置与车辆相关联。处理器与同步马达驱动装置通信，并被设置为选择性地控制同步驱动装置。包括指令的存储器，该指令在由处理器执行时，使处理器：确定同步马达驱动装置的电流供应限制；接收同步马达驱动装置的电流供应；响应于确定电流供应大于电流供应限制，基于电流供应限制主动地生成扭矩限制；并使用扭矩限制选择性地控制同步马达驱动装置。
在一些实施例中，转向系统还包括传感器，该传感器被设置为：测量同步电动马达驱动的电流供应；并将电流供应传输到处理器。
本技术方案可以是处于任何可能的技术细节集成水平的系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可包括计算机可读存储介质(或媒介)，其上具有用于使处理器执行本技术方案的各方面的计算机可读程序指令。
参考根据技术方案的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图在本文中描述本技术方案的各方面。应当理解的是，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以通过计算机可读程序指令实现。
附图中的流程图和框图示出了根据本技术方案的各个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。就此而言，流程图或框图中的每个框可表示指令的模块、区段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代的实施方式中，这些框中提到的功能可能不按照附图中提到的顺序出现。例如，依次示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意的是，框图和/或流程图图示中的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由基于硬件的专用系统来实现，该系统执行指定的功能或动作，或者实施专用硬件和计算机指令的组合。
上述讨论意在说明本公开的原理和各种实施例。一旦完全理解了上述公开，许多变型和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。下面的权利要求旨在被解释为包括所有这些变型和修改。
此外，词语“示例”在本文中用于意味着用作示例、实例或图示。本文描述为“示例”的任何方面或设计都不是必须解释为比其它方面或设计优选或有利。而是，词语“示例”的使用意在以具体形式呈现概念。如在本申请中所使用的，术语“或者”意在表达包含性的“或者”的意思而非排他性的“或者”。即，除非具体说明，或者从上下文中清楚，否则“X包括A或B”意在表达任何普通包含性的排列的意思。即，如果X包括A、X包括B或者X包括A和B，则在上述任何情况下均满足“X包括A或B”。此外，除非特别说明或者从上下文可以清楚是指单数形式，否则本申请和所附权利要求中使用的不定冠词“一”和“一个”通常应该被解释为表达“一个或多个”的意思。此外，除非如此描述，否则通篇使用的术语“一种实施方式”或“一个实施方式”不旨在表达同一个实施例或实施方式。
本文描述的系统、算法、方法、指令等的实施方式可以以硬件、软件或它们的任意组合来实现。硬件可包括例如计算机、知识产权(IP)核心、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、光处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其它合适的电路。在权利要求中，术语“处理器”应当被理解为包括任何前述硬件，或者单独地或者组合地。术语“信号”和“数据”可互换使用。
如本文所使用的，术语模块可包括被设计用于与其它组件共同使用的封装的功能硬件单元、可由控制器执行的指令集(例如，处理器执行软件或固件)、被设置为执行特定功能的处理电路以及与较大系统接口连接的自包含式硬件或软件组件。例如，模块可包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电路、数字逻辑电路、模拟电路、分立电路的组合、门和其它类型的硬件或它们的组合。在其它实施例中，模块可包括存储器，该存储器存储可由控制器执行以实现模块的特征的指令。
此外，在一个方面，例如，可以使用具有计算机程序的通用计算机或通用处理器来实现本文描述的系统，该计算机程序在被执行时，执行本文描述的相应方法、算法和/或指令中的任何方法、算法和/或指令。另外，或者可选地，例如，可以利用专用计算机/处理器，其可包含用于执行本文描述的任何方法、算法或指令的其它硬件。
此外，本公开的所有或部分实施方式可以采取可从例如计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是任何可以例如有形地包含、存储、通信或传输由任何处理器使用或与任何处理器结合使用的程序的设备。介质可以是例如电、磁、光、电磁或半导体装置。其它合适的介质也是可用的。
已经描述了上述实施例、实施方式和方面，以使得容易地理解本公开而不限制本公开。相反，本公开旨在覆盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置，该范围符合最宽泛的解释以包含法律允许的所有这样的修改和等效结构。

Claims (11)

1.一种马达控制系统，包括：
处理器；以及
存储器，包括指令，所述指令在由所述处理器执行时，使所述处理器：
确定电动马达的电流供应限制；
接收电动马达的电流供应，其中，所述电流供应包括估计的电流供应，所述电流供应从观测器接收，所述观测器使用被设置为向所述电动马达供电的电源电路的模型来估计所述电流供应；
识别一个或多个马达命令；
响应于确定所述电流供应大于所述电流供应限制，调整所述一个或多个马达命令；以及
使用调整的一个或多个马达命令选择性地控制所述电动马达。
2.根据权利要求1所述的马达控制系统，其中，所述一个或多个马达命令包括提供给所述电动马达的一个或多个扭矩命令。
3.根据权利要求1所述的马达控制系统，其中，所述一个或多个马达命令包括提供给所述电动马达的一个或多个电流命令。
4.根据权利要求1所述的马达控制系统，其中，所述指令还使所述处理器主动生成扭矩限制并基于所述扭矩限制来限制基础扭矩命令。
5.根据权利要求1所述的马达控制系统，其中，所述指令还使所述处理器响应于确定所述电流供应不大于所述电流供应限制而使用所述一个或多个马达命令选择性地控制所述电动马达。
6.一种用于马达控制的方法，包括：
确定电动马达的电流供应限制；
接收所述电动马达的电流供应，其中，所述电流供应包括估计的电流供应，所述电流供应从观测器接收，所述观测器使用被设置为向所述电动马达供电的电源电路的模型来估计所述电流供应；
识别一个或多个马达命令；
基于所述电流供应和电流供应限制来调整所述一个或多个马达命令；以及
使用调整的一个或多个马达命令选择性地控制所述电动马达。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，一个或多个马达命令包括提供给所述电动马达的一个或多个扭矩命令。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，一个或多个马达命令包括提供给所述电动马达的一个或多个电流命令。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述电流供应限制是正的。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述电流供应限制是负的。
11.一种转向系统，包括：
车辆的同步马达驱动装置；
处理器，与所述同步马达驱动装置通信，并被设置为选择性地控制所述同步马达驱动装置；以及
包括指令的存储器，所述指令在由所述处理器执行时，所述处理器：
确定所述同步马达驱动装置的电流供应限制；
接收所述同步马达驱动装置的电流供应，其中，所述电流供应包括估计的电流供应，所述电流供应从观测器接收，所述观测器使用被设置为向所述同步马达驱动装置供电的电源电路的模型来估计所述电流供应；
响应于确定所述电流供应大于所述电流供应限制，基于所述电流供应限制主动地生成扭矩限制；以及
使用所述扭矩限制选择性地控制所述同步马达驱动装置。
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