CN113364391A - 电机控制系统及其震动抑制方法 - Google Patents
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Abstract
一种电机控制系统及其震动抑制方法,其中电机控制系统应用于电动载具以抑制其震动,至少包括PID控制器及震动抑制补偿器。PID控制器对电动载具的输入速度误差信号进行计算以产生基础转矩命令。震动抑制补偿器对输入速度误差信号进行补偿增益以产生补偿转矩命令。震动抑制补偿器还接收电动载具的马达转速,于判断马达转速不小于预设的致能准位时设定输出量为0,并于判断马达转速小于致能准位时设定输出量为补偿转矩命令。电机控制系统将基础转矩命令与震动抑制补偿器的输出量相加以产生输出转矩命令,并依据输出转矩命令控制电动载具的电机构件的运转。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制系统,尤其涉及一种电机控制系统,以及该电机控制系统采用的震动抑制方法。
背景技术
近年来,已经大规模电动化且最为市场所接受的电子器具应属工业用载具,例如堆高机、无人搬运车等。由于工业用载具的应用环境大多为厂房、仓库等室内空间,此类环境不宜存在对人体有害的废气,因此相较于民生用载具而言,电动化的工业用载具更能够被市场所接受。
虽然现有的工业用载具对于操控性和乘坐感仍具有基本的要求门槛,但因为成本考量工业用载具的传动机构和悬吊系统与民生用载具相比通常较为简单。是以,如何通过控制技术来弥补工业用载具结构的先天性不足,即成为各家厂商开发工业用载具时的主要课题。
电动载具的控制模式一般可分为转矩控制模式和速度控制模式两种架构。转矩控制模式常见于电动机车、电动车等民生用载具。转矩控制模式的电动载具是将油门信号直接转换为转矩命令,故驾驶人只要调整油门状态就可以直接调整电机输出扭矩,进而将电动载具控制到目标的速度与目标的位置。
相较之下,工业用载具需要较稳定的速度,甚至有些电动载具(例如堆高机)需要在放开油门时自带减速煞车力,因此绝大部分的工业用载具都会以速度控制模式来运行。
参阅图1A,其为速度控制模式的电动载具的方框图。如图1A所示,一般以速度控制模式来运行的电动载具至少会具备有一个PID控制器11,由PID控制器11接收电动载具的输入速度误差信号12,并且经过运算后产生一个对应的转矩命令13。借此,电动载具可通过转矩命令13来控制后方的电机构件(例如牵引电机,图未示出)。所述PID控制器11主要是用以追随驾驶人所下达的速度命令,其取得驾驶人给定的油门信号与实际输出值(例如实际的马达转速)所构成的偏差,并且基于所述偏差进行线性运算以产生对应的控制量,再依据此控制量对电机构件的运转进行控制。
然而,一般使用PID控制器11的速度控制模式无法克服电动载具运行时基于传动机构(如例如齿轮箱、转向差速器等)的机械特性所造成的震动问题,因而会造成驾驶人的控制效果与乘坐感不佳。
如图1B所示,其为齿轮的非线性死区的示意图。如图1B所示,齿轮2的接合处会具有一个齿隙距离W,故当驾驶人改变输入方向时,一开始的输入改变量会无法实时影响输出,而是需要等待输入侧的齿轮2移动该段齿隙距离W使得齿轮2重新接合时,之后的输入改变量才能够实际影响输出。因此,当输入方向改变或是一开始齿轮2为非接合的状态时,系统模型中会产生一非线性的死区(dead zone),而在此死区中驾驶人的输入是无法影响电动载具的输出的。
如上所述,目前的线性控制器(例如上述图1A的PID控制器11)无法有效处理传动机构(例如上述图1B的齿轮2)所具有的上述非线性特性,因此电动载具在遇到上述死区时会有响应不佳或是异常扭转、震动等的情形产生(例如使牵引电机在某些操作区产生震动而降低乘车舒适度),进而造成不良的工作状态。
发明内容
本发明的主要目的,在于提供一种电机控制系统及其震动抑制方法,用于电动载具,可抑制电动载具的传动机构所导致的异常扭转与震动。
为了实现上述的目的,本发明的电机控制系统主要是应用于一电动载具,并且包括:一PID控制器,接收该电动载具的一输入速度误差信号,对该输入速度误差信号进行计算以产生一基础转矩命令;以及一震动抑制补偿器,与该PID控制器并联设置,接收该输入速度误差信号及该电动载具的一马达转速,对该输入速度误差信号进行补偿增益以产生一补偿转矩命令。
其中,该震动抑制补偿器于判断该马达转速不小于预设的一致能准位时设定一输出量为0,于判断该马达转速小于该致能准位时设定该输出量为该补偿转矩命令。该电机控制系统将该基础转矩命令与该震动抑制补偿器的该输出量相加以产生一输出转矩命令,并依据该输出转矩命令控制该电动载具的一电机构件的运转。
为了实现上述的目的,本发明的电机控制系统的震动抑制方法,应用于一电动载具中的一电机控制系统,并且包括下列步骤:
步骤a):由该电机控制系统中的一PID控制器接收该电动载具的一输入速度误差信号;
步骤b):由该PID控制器对该输入速度误差信号进行计算以产生一基础转矩命令;
步骤c):由该电机控制系统中的一震动抑制补偿器接收该输入速度误差信号及该电动载具的一马达转速;
步骤d):由该震动抑制补偿器对该输入速度误差信号进行补偿增益以产生一补偿转矩命令;
步骤e):由该震动抑制补偿器于判断该马达转速不小于预设的一致能准位时设定一输出量为0,于判断该马达转速小于该致能准位时设定该输出量为该补偿转矩命令;
步骤f):由该电机控制系统将该基础转矩命令与该震动抑制补偿器的该输出量相加以产生一输出转矩命令;
步骤g):由该电机控制系统将该输出转矩命令传送至该电动载具的一电机构件以控制该电机构件的运转;以及
步骤h):由该电机控制系统持续判断该电动载具是否关闭,并于该电动载具关闭前持续执行该步骤a)至该步骤g)。
本发明相较于相关技术可达到的技术效果在于,可通过震动抑制补偿器来抑制电动载具运行时基于传动机构的非线性特性而产生的异常扭转与震动现象,借此提升整体电动载具的乘坐舒适性。
并且,只要适当调整震动抑制补偿器所使用的参数,例如个别设定致能准位、增益值或低通/高通滤波器所采用的频宽等,就可以令本发明适用于各种不同类型的电动载具以达到预期的震动抑制效果,因此更具备了使用弹性与便利性。
附图说明
图1A为速度控制模式的电动载具的方框图。
图1B为齿轮的非线性死区的示意图。
图2为本发明的电机控制系统的方框图。
图3为本发明的震动抑制补偿器的方框图的第一具体实施例。
图4为本发明的震动抑制补偿器的方框图的第二具体实施例。
图5为震动抑制补偿器设置前、后的信号比对图。
图6为本发明的震动抑制方法的流程图。
附图标记说明:
11…PID控制器
12…输入速度误差信号
13…转矩命令
2…齿轮
3…电机控制系统
31…PID控制器
32、32’…震动抑制补偿器
321…低通滤波器
322…处理器
323…增益器
324…比较器
325…高通滤波器
41…速度信号
42…马达转速
43…输入速度误差信号
431…信号高频部分
44…基础转矩命令
45…补偿转矩命令
46…输出转矩命令
5…电机构件
6…致能准位
71、81…马达转速
72、82…转矩命令
W…齿隙距离
S10~S28…控制步骤
具体实施方式
兹就本发明的一优选实施例,配合附图,详细说明如后。
首请参阅图2,其为本发明的电机控制系统的方框图。图2具体公开了本发明的电机控制系统3,所述电机控制系统3主要应用于电动载具。具体地,本发明的电机控制系统3主要是应用于以速度控制模式来运行的工业用电动载具,例如堆高机、搬运机等,但不加以限定。
如图2所示,本发明的电机控制系统3主要具有一比例积分微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制器31以及一震动抑制补偿器32。本发明中,PID控制器31用以追随电动载具的驾驶人所下达的一速度命令(即,对应至油门操作的转动幅度的一信号),而震动抑制补偿器32则用以于条件符合时,对PID控制器31输出的一转矩命令进行补偿,以抑制电动载具运行时因为内部的传动构件(例如齿轮箱、转向差速器等或其组合)的非线性特性而产生的不正常扭转与震动。
于一实施例中,所述PID控制器31与震动抑制补偿器32分别由不同的硬件元件来实现,并且彼此以并联方式电性连接。于另一实施例中,所述PID控制器31与震动抑制补偿器32可为固件,并且可由相同或不同的处理器来分别执行,以实现对应的功能,但不加以限定。
所述PID控制器31主要是由比例单元(Proportional Unit)、积分单元(IntegralUnit)及微分单元(Derivative Unit)所组成的,PID控制器31的设计者可以通过分别设定比例单元增益Kp、积分单元增益Ki及微分单元增益Kd来调整PID控制器31的特性,借此令PID控制器31适用于基本上线性,且动态特性不随时间变化的系统。具体地,PID控制器31通常做为一种反馈回路元件来使用,其将输出数据和一个参考值做比较,再基于比较后得到的差异计算新的输入值。通过新的输入值的使用,可以让系统的输出数据达到,或是保持在所述参考值,借此可令整个系统更加稳定。
一般来说,PID控制器31的比例单元、积分单元和微分单元是分别对应至目前误差、过去累计误差和未来误差,因此若其中有任一个单元不需使用,只要将不使用的单元的参数设定为零即可。于本发明的一实施例中,所述电机控制系统3可以在PID控制器31不使用微分单元的情况下被实现(即,将PID控制器31中的微分单元的参数设定为零),而可将PID控制器31转换为一个PI控制器,但不以此为限。
如图2所示,所述PID控制器31主要接收电动载具的一输入速度误差信号43,并且再对输入速度误差信号43进行计算以产生对应的一基础转矩命令44。本发明中,当电动载具没有出现异常扭转或震动的现象时,电机控制系统3将直接以PID控制器31产生的基础转矩命令44做为最终的一输出转矩命令46使用,即,不对基础转矩命令44进行补偿,或视为对基础转矩命令44进行补偿但补偿值为0。
值得一提的是,于一实施例中,电动载具具有供驾驶人操作以产生对应的一速度信号41的一油门单元(图未示出),以及用以检测对应速度信号41转动的一电机构件5(例如马达)的一马达转速42的一感测器(图未示出)。本实施例中,电机控制系统3主要是从油门单元处接收基于驾驶人的操作而产生的速度信号41,并且从感测器处接收实际的马达转速42,并将速度信号41与马达转速42相减以获取所述输入速度误差信号43。本发明中,电机控制系统3将输入速度误差信号43做为PID控制器31的一输入信号,也就是说,电机控制系统3主要是采用速度控制模式来运行。
所述震动抑制补偿器32主要是与PID控制器31并联设置且电性连接,即,与PID控制器31共用输入端口与输出端口。本发明中,震动抑制补偿器32可接收所述速度误差信号43,并且对输入速度误差信号43执行一补偿增益程序以产生一补偿转矩命令45。本发明中,当电动载具出现了异常扭转或震动的现象时,电机控制系统3会将PID控制器31产生的所述基础转矩命令44与震动抑制补偿器32产生的所述补偿转矩命令45相加,以做为最终的一输出转矩命令46,即,通过补偿转矩命令45来对基础转矩命令44进行补偿。借此,由输出转矩命令46中的补偿转矩命令45部分,来消除电动载具运行时因为传动构件的非线性特性而产生的异常扭转、震动现象。
具体地,于将本发明的电机控制系统3设置于任一电动载具后,驾驶人可对电动载具进行乘坐测试,借此得出电动载具运行时会出现所述异常扭转、震动现象的一个特定速度或一速度区间,稍后详述。
于一实施例中,驾驶人可以在测试完毕后对电机控制系统3设定一个致能准位(例如图3与图4所示的致能准位6),即,将此致能准位6设定为前述测试出的电动载具运行时会出现异常扭转、震动现象的一特定速度或一速度区间。于电动载具运行时震动抑制补偿器32会持续由感测器处接收马达转速42,并且判断马达转速42是否小于预设的致能准位6。当马达转速42小于预设的致能准位6时,表示电动载具即将出现或已经出现异常扭转、震动现象,即,电动载具内的传动机构的齿轮(图未示出)即将进入或已经进入会产生非线性特性的死区。
为解决上述问题,本发明的震动抑制补偿器32会在判断马达转速42小于所述致能准位6时,将其产出的一输出量设定为所产生的补偿转矩命令45。此时,电机控制系统3的输出转矩命令46的值即等于基础转矩命令44与补偿转矩命令45的运算之和。换句话说,本发明的电机控制系统3通过补偿转矩命令45的值来抑制因为电动载具内的传动机构的齿轮进入上述死区而造成的异常扭转、震动现象。
另外,当震动抑制补偿器32判断马达转速42不小于所述致能准位6时,即大于或等于所述致能准位6时,则会将其输出量直接设定为0。此时,即使电机控制系统3基于所述基础转矩命令44与震动抑制补偿器32的输出量的运算之和来产生输出转矩命令46,但此时输出转矩命令46的值仍会相等于基础转矩命令44的值。换句话说,在马达转速42不小于所述致能准位6时,代表电动载具内的传动机构的齿轮尚未进入上述死区,电动载具尚未出现所述异常扭转、震动现象,因此没有对基础转矩命令44进行补偿的必要,即,此时不进行补偿。
于一实施例中,震动抑制补偿器32可以只在判断马达转速42小于所述致能准位6时才对输入速度误差信号43执行补偿增益程序并产生补偿转矩命令45,而于判断马达转速42不小于所述致能准位6时则不执行所述补偿增益程序而直接将其输出量设定为0。借此,可以有效节省系统效能。
于另一实施例中,震动抑制补偿器32可持续对输入速度误差信号43执行补偿增益程序并持续产生补偿转矩命令45,但只在马达转速42小于所述致能准位6时才输出所产生的补偿转矩命令45。借此,可以有效提升系统的补偿效率。
本发明中,电机控制系统3是将PID控制器31的基础转矩命令44与震动抑制补偿器32的输出量(即,0或补偿转矩命令45)相加,以产生最终的输出转矩命令46,借此依据输出转矩命令46控制电动载具后方的电机构件5的运转。本实施例中,所述电机构件5与电机控制系统3电性连接,但不加以限定。
续请参阅图3,其为本发明的震动抑制补偿器的方框图的第一具体实施例。于图3的实施例中,震动抑制补偿器32主要可以硬件或软件或混合配置的方式来实现,并且依据所执行的功能区分为多个部分,包括一低通滤波器321、一处理器322、一增益器323及一比较器324。
所述低通滤波器321接收输入速度误差信号43,并且对输入速度误差信号43进行滤波处理,以取出输入速度误差信号43的一信号低频部分。所述处理器322接收输入速度误差信号43,并且由低通滤波器321处接收输入速度误差信号43的信号低频部分,再将输入速度误差信号43与信号低频部分相减,借此取出输入速度误差信号43的一信号高频部分431。本发明中,驾驶人可自行设定所述低通滤波器321所采用的频宽,借此确保处理器322运算所得的信号保留了输入速度误差信号43的信号高频部分431。
所述增益器323接收处理器322所生成的信号高频部分431,并且对信号高频部分431进行补偿增益,以产生所述补偿转矩命令45。
具体地,本发明先滤除了输入速度误差信号43的信号低频部分,并且仅对输入速度误差信号43的信号高频部分431执行补偿增益,借此可令所产生的补偿转矩命令45更直接地反应所接收的输入速度误差信号43。值得一提的是,不同的电动载具,其输入速度误差信号43与最终的输出转矩命令46的对应关系也会有所不同。因此,本发明令驾驶人可自行设定震动抑制补偿器32内的增益器323所采用的一增益值,借此让本发明的电机控制系统3可轻易适用于各种不同类型的电动载具。
并且,本实施例中的震动抑制补偿器32可进一步通过比较器324接收电动载具的马达转速42以及所述致能准位6,并且将马达转速42与致能准位6进行比较,以判断要将震动抑制补偿器32的输出量设定为0,或是设定为所产生的补偿转矩命令45。
如上所述,不同的电动载具有不同的传动系统配置,其会使得齿轮进入死区而出现异常扭转或震动现象的速度或速域皆不相同。因此,本发明令驾驶人可自行设定震动抑制补偿器32内的比较器324所采用的致能准位6(即,自行设定的特定速度或速度区间),借此让本发明的电机控制系统3可轻易适用于各种不同类型的电动载具。
于一实施例中,震动抑制补偿器32主要是于马达转速42不小于致能准位6时(即,电动载具的速度不低于会出现异常扭转或震动现象的速度)将输出量设定为0,并且于马达转速42小于致能准位6时(即,电动载具的速度低于会出现异常扭转或震动现象的速度)将输出量设定为补偿转矩命令45。换句话说,当马达转速42不小于致能准位6时,即大于或等于致能准位6时,电机控制系统3的输出转矩命令46的内容为基础转矩命令44与0的运算之和,即,单纯为基础转矩命令44,此时不作补偿;而当马达转速42小于致能准位6时,电机控制系统3的输出转矩命令46的值为基础转矩命令44与补偿转矩命令45的运算之和。
如前文所述,本发明的震动抑制补偿器32主要是对输入速度误差信号43的信号高频部分进行补偿增益。于其他实施例中,震动抑制补偿器32亦可直接通过高通滤波器来对输入速度误差信号43进行滤波处理。
参阅图4,其为本发明的震动抑制补偿器的方框图的第二具体实施例。图4的实施例中的震动抑制补偿器32’可由硬件或软件或混合配置的方式来实现,并且依据所执行的功能区分为多个部分,包括一高通滤波器325、一增益器323及一比较器324。
本实施例中,震动抑制补偿器32’由高通滤波器325接收输入速度误差信号43,并且对输入速度误差信号43进行滤波处理以直接取出输入速度误差信号43的一信号高频部分431。相较于图3的实施例,图4所示实施例的震动抑制补偿器32’不需另外设置一处理器322,并且可省略前述实施例将输入速度误差信号43与信号低频部分进行相减的程序,因此可有效提高处理效率。
本发明中,驾驶人可自行设定所述高通滤波器325所采用的频宽,借此确保高通滤波器325处理后的信号保留了输入速度误差信号43的信号高频部分431。
值得一提的是,由于图3中的震动抑制补偿器32是先获取出输入速度误差信号43的信号低频部分,再从原始的输入速度误差信号43中删除信号低频部分以取得信号高频部分431,因此所得到的信号高频部分431的噪声相对会少于图4的震动抑制补偿器32’直接通过高通滤波器325所得到的信号高频部分431的噪声。
与图3所示的实施例相似,图4示意及所述实施例中增益器323会接收高通滤波器325过滤后所生成的信号高频部分431,并且对信号高频部分431进行补偿增益,以产生所述补偿转矩命令45。并且,震动抑制补偿器32’通过比较器324接收电动载具的马达转速42以及所述致能准位6,并且将马达转速42与致能准位6进行比较,以判断要将震动抑制补偿器32’的输出量设定为0,或是设定为所产生的补偿转矩命令45。
相似地,于图4的实施例中,震动抑制补偿器32’是于马达转速42不小于致能准位6时将输出量设定为0,并且于马达转速42小于致能准位6时将输出量设定为补偿转矩命令45。
参阅图5,其为震动抑制补偿器设置前、后的信号比对图。
图5中(a)显示了没有应用本发明的震动抑制补偿器32的电动载具的实验数据。由图5中(a)可看出,当转矩命令72下降时马达转速71会跟着下降,而当马达转速71下降至某个数值时,会出现严重的转速涟波(附图右侧)。这些涟波会令电动载具出现前述的异常扭转或震动现象,进而造成驾驶人乘坐上的不舒服及电动载具的不稳定。
图5中(b)显示应用了本发明的震动抑制补偿器32或32’的电动载具的实验数据。由图5中(b)可明显看出当转矩命令82下降时马达转速81会跟着下降,只有当马达转速81下降至某个数值的瞬间会出现少许的转速涟波(附图右侧),而之后马达转速81可以平稳地下降至零。由此可看出,通过本发明的震动抑制补偿器32、32’,电动载具的异常扭转或震动将可被有效地抑制,进而改善驾驶人的乘坐感。
续请参阅图6,其为本发明的震动抑制方法的流程图。图6具体公开了本发明的电机控制系统的震动抑制方法,应用于一电动载具(基于版面简洁,下面将于说明书中统一简称为震动抑制方法),所述震动抑制方法主要是应用于如图2所示的电机控制系统3,并且所述电机控制系统3设置于任一电动载具中,与电动载具中的电机构件5电性连接,并控制电机构件5的运转。
如图6所示,本发明中,电动载具是通过本发明的电机控制系统3中的PID控制器31来接收电动载具的输入速度误差信号43(步骤S10),并且由PID控制器31对所接收的输入速度误差信号43进行计算,以产生基础转矩命令44(步骤S12)。具体地,步骤S10中主要是由电机控制系统3接收电动载具本身的速度信号41及马达转速42,并且将速度信号41及马达转速42相减,以取得所述输入速度误差信号43。
并且,电机控制系统3还通过内部的震动抑制补偿器32接收所述输入速度误差信号43以及电动载具本身的马达转速42(步骤S14),并且对输入速度误差信号43进行补偿增益,以产生补偿转矩命令45(步骤S16)。
于一实施例中,电机控制系统3是采用如图3所示的震动抑制补偿器32。具体来说,震动抑制补偿器32在步骤S16中是通过低通滤波器321对输入速度误差信号43进行滤波处理,以取出输入速度误差信号43的信号低频部分,并且再通过处理器322将输入速度误差信号43与所述信号低频部分相减,以取出输入速度误差信号43的信号高频部分431。接着,震动抑制补偿器32再通过增益器323对信号高频部分431进行补偿增益,以产生补偿转矩命令45。
于另一实施例中,电机控制系统3是采用如图4所示的震动抑制补偿器32’。具体来说,震动抑制补偿器32’在步骤S16中是通过高通滤波器325对输入速度误差信号43进行滤波处理,以直接取出输入速度误差信号43的信号高频部分431。并且,震动抑制补偿器32’再通过增益器323对信号高频部分431进行补偿增益,以产生补偿转矩命令45。
步骤S16后,震动抑制补偿器32、32’进一步判断电动载具当前的马达转速42是否小于预设的致能准位6(步骤S18),例如,震动抑制补偿器32、32’可通过如图3、图4所示的比较器324来比较马达转速42与致能准位6。并且,震动抑制补偿器32、32’会在判断马达转速42小于致能准位6时设定其输出量为所述补偿转矩命令45(步骤S20),而在判断马达转速42不小于致能准位6时设定其输出量为0(步骤S22)。
接着,电机控制系统3将所述基础转矩命令44与震动抑制补偿器32的输出量(即,步骤S22的0或步骤S20的补偿转矩命令45)相加,以产生最终的输出转矩命令46(步骤S24),并且将输出转矩命令46传送至电动载具的电机构件5,以控制电机构件5的运转(步骤S26)。
本发明中,电机控制系统3会持续判断电动载具是否关闭(步骤S28),并且于电动载具关闭前持续及重复执行步骤S10至步骤S26,以持续对电动载具的输出转矩命令46进行补偿,借此避免电动载具出现异常扭转或震动现象而影响驾驶人的乘坐感。
通过本发明的技术方案,电动载具可以通过震动抑制补偿器32、32’来抑制因为传动机构的非线性特性而产生的异常扭转与震动,借此提升电动载具的乘坐舒适性。并且,驾驶人可以依据电动载具的种类来对震动抑制补偿器32、32’中的低通滤波器321、高通滤波器325所采用的频宽、增益器323所采用的增益值以及致能准位6等进行个别调整,借此令本发明的震动抑制补偿器32、32’以及震动抑制方法可轻易地适用于各种不同类型的电动载,相当便利且具有弹性。
以上所述仅为本发明的优选具体实例,非因此即局限本发明的权利要求,故举凡运用本发明内容所为的等效变化,均同理皆包含于本发明的范围内,合予陈明。
Claims (9)
1.一种电机控制系统,应用于一电动载具,包括:
一比例积分微分控制器,即一PID控制器,接收该电动载具的一输入速度误差信号,对该输入速度误差信号进行计算以产生一基础转矩命令;以及
一震动抑制补偿器,与该PID控制器并联设置,接收该输入速度误差信号及该电动载具的一马达转速,对该输入速度误差信号进行补偿增益以产生一补偿转矩命令;
其中,该震动抑制补偿器于判断该马达转速不小于预设的一致能准位时设定一输出量为0,于判断该马达转速小于该致能准位时设定该输出量为该补偿转矩命令;
其中,该电机控制系统将该基础转矩命令与该震动抑制补偿器的该输出量相加以产生一输出转矩命令,并依据该输出转矩命令控制该电动载具的一电机构件的运转。
2.如权利要求1所述的电机控制系统,其中该震动抑制补偿器包括:
一低通滤波器,对该输入速度误差信号进行滤波处理以取出该输入速度误差信号的一信号低频部分;
一处理器,将该输入速度误差信号与该信号低频部分相减以取出该输入速度误差信号的一信号高频部分;
一增益器,对该信号高频部分进行补偿增益以产生该补偿转矩命令;以及
一比较器,比较该马达转速与该致能准位。
3.如权利要求1所述的电机控制系统,其中该震动抑制补偿器包括:
一高通滤波器,对该输入速度误差信号进行滤波处理以取出该输入速度误差信号的一信号高频部分;
一增益器,对该信号高频部分进行补偿增益以产生该补偿转矩命令;以及
一比较器,比较该马达转速与该致能准位。
4.如权利要求1所述的电机控制系统,其中该PID控制器为将一微分单元的参数设定为零的一PI控制器。
5.一种电机控制系统的震动抑制方法,应用于一电动载具中的一电机控制系统,并且包括下列步骤:
a)由该电机控制系统中的一比例积分微分控制器,即一PID控制器,接收该电动载具的一输入速度误差信号;
b)由该PID控制器对该输入速度误差信号进行计算以产生一基础转矩命令;
c)由该电机控制系统中的一震动抑制补偿器接收该输入速度误差信号及该电动载具的一马达转速;
d)由该震动抑制补偿器对该输入速度误差信号进行补偿增益以产生一补偿转矩命令;
e)该震动抑制补偿器于判断该马达转速不小于预设的一致能准位时设定一输出量为0,于判断该马达转速小于该致能准位时设定该输出量为该补偿转矩命令;
f)由该电机控制系统将该基础转矩命令与该震动抑制补偿器的该输出量相加以产生一输出转矩命令;
g)由该电机控制系统将该输出转矩命令传送至该电动载具的一电机构件以控制该电机构件的运转;以及
h)由该电机控制系统持续判断该电动载具是否关闭,并于该电动载具关闭前持续执行该步骤a)至该步骤g)。
6.如权利要求5所述的电机控制系统的震动抑制方法,其中该步骤a)是由该电机控制系统接收该电动载具的一速度信号及该马达转速,并将该速度信号与该马达转速相减以取得该输入速度误差信号。
7.如权利要求5所述的电机控制系统的震动抑制方法,其中该步骤d)包括下列步骤:
d11)通过该震动抑制补偿器的一低通滤波器对该输入速度误差信号进行滤波处理,以取出该输入速度误差信号的一信号低频部分;
d12)通过该震动抑制补偿器的一处理器将该输入速度误差信号与该信号低频部分相减,以取出该输入速度误差信号的一信号高频部分;以及
d13)通过该震动抑制补偿器的一增益器对该信号高频部分进行补偿增益以产生该补偿转矩命令;
其中,该步骤e)是通过该震动抑制补偿器的一比较器比较该马达转速与该致能准位。
8.如权利要求5所述的电机控制系统的震动抑制方法,其中该步骤d)包括下列步骤:
d21)通过该震动抑制补偿器的一高通滤波器对该输入速度误差信号进行滤波处理,以取出该输入速度误差信号的一信号高频部分;以及
d23)通过该震动抑制补偿器的一增益器对该信号高频部分进行补偿增益,以产生该补偿转矩命令;
其中,该步骤e)是通过该震动抑制补偿器的一比较器比较该马达转速与该致能准位。
9.如权利要求5所述的电机控制系统的震动抑制方法,其中该致能准位为该电动载具的一特定速度或一速度区间。
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