CN113783501A - 电机驱动器及其驱动控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

电机驱动器及其驱动控制方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种电机驱动器的驱动控制方法，其中，方法包括：获取当前开关周期对应的指令电压；根据所述指令电压确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，所述三个基本电压矢量为与共模电压‑Udc/2、‑Udc/6和Udc/6对应的7个输出状态中的3个输出状态对应的矢量，所述Udc为直流母线电压；根据所述指令电压和所述三个基本电压矢量确定所述基本电压矢量对应的权重值；根据所述三个基本电压矢量和各自对应的所述权重值确定三相控制信号。本申请中可以通过对三相控制信号的算法进行优化，以确定逆变过程中的合适的三相控制信号，以尽可能地降低输出三相电压中共模电压的含量，抑制轴电压和轴电流的产生，延长电机的使用寿命。

Description

电机驱动器及其驱动控制方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种电机驱动器及其驱动控制方法、装置及电子设备。
背景技术
由于变频驱动器是通过等效原理实现指定电压的输出，导致了驱动器三相输出电压中含有高频共模电压。高频的共模电压作用在交流电机上，会通过电机各个部件之间的分布电容在电机轴和轴承上形成轴电压。当轴电压超过一定阈值后，会击穿轴承之间润滑油膜。长期经受高频轴电压的作用会使得电机的轴承加速老化。从而使得电机的噪音加大，机械阻力增加，能效下降等一系列负面的影响。
现有技术中，电机驱动器的驱动控制过程中，通常会采用改进电机的结构角度的方式来抑制共模电压。例如，改用绝缘轴承、使用轴接地等。
但本申请人发现上述技术至少存在如下技术问题：
按照相关技术中电机驱动器的驱动控制方法，不仅极大增加了电机成本，还加大了后期维护的投入。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种电机驱动器的驱动控制方法，以实现解决现有技术中存在的极大增加了电机成本以及后期维护的投入的技术问题。
本发明的第二个目的在于提出一种电机驱动器的驱动控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种电机驱动器。
本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电机驱动器的驱动控制的方法，包括以下步骤：获取当前开关周期对应的指令电压；根据所述指令电压确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，所述三个基本电压矢量为与共模电压-Udc/2、-Udc/6和Udc/6对应的7个输出状态中的3个输出状态对应的矢量，所述Udc为直流母线电压；根据所述指令电压和所述三个基本电压矢量确定所述基本电压矢量对应的权重值；根据所述三个基本电压矢量和各自对应的所述权重值确定三相控制信号。
根据本发明的一个实施例，所述获取当前开关周期对应的指令电压，包括：获取上一开关周期所述电机驱动器输出的三相控制信号的电压；将上一开关周期所述三相控制信号的电压的平均值作为所述指令电压。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述指令电压确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，包括：根据所述指令电压的幅值确定所述指令电压对应的电压幅值区间；根据所述指令电压的相位确定所述指令电压对应的电压相位扇区；根据所述电压幅值区间和所述电压相位扇区确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述电压幅值区间和所述电压相位扇区确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，包括：所述电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量；所述电压幅值区间为预设的中压幅值区间或预设的低压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
根据本发明的一个实施例，所述指令电压为所述三个基本电压矢量与各自对应的所述权重值的乘积的和值，所述三个基本电压矢量对应的三个所述权重值的和值为1。
根据本发明的一个实施例，还包括：根据所述三相控制信号的占空比确定对应的开关器件的动作时刻的所述开关器件的动作时刻相对于所述当前开关周期中心不对称。
本发明第一方面实施例提供的电机驱动器的驱动控制方法，通过对三相控制信号的算法进行优化，使得在获取到适当的指令电压后，能够将指令电压分解为三个基本电压矢量与各自对应的权重值的乘积的和值，并根据三个基本电压矢量和各自对应的权重值确定匹配的三相控制信号，以实现电机驱动器的驱动控制，尽可能地降低输出三相电压中共模电压的含量，以削弱轴电压和轴电流的产生，延长电机的使用寿命。进一步地，通过优化算法的方式抑制共模电压，还能够维持电机的现有结构、降低硬件复杂度，从而节省电机成本、降低后期维护难度及投入。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电机驱动器的驱动控制装置，包括：获取模块，用于获取当前开关周期对应的指令电压；第一确定模块，用于根据所述指令电压确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，所述三个基本电压矢量为与共模电压-Udc/2、-Udc/6和Udc/6对应的7个输出状态中的3个输出状态对应的矢量；第二确定模块，用于根据所述指令电压和所述三个基本电压矢量确定所述基本电压矢量对应的权重值；第三确定模块，用于根据所述三个基本电压矢量和各自对应的所述权重值确定三相控制信号。
根据本发明的一个实施例，所述获取模块，还用于：获取上一开关周期所述电机驱动器输出的三相控制信号的电压；将上一开关周期所述三相控制信号的电压的平均值作为所述指令电压。
根据本发明的一个实施例，所述第一确定模块，还用于：根据所述指令电压的幅值确定所述指令电压对应的电压幅值区间；根据所述指令电压的相位确定所述指令电压对应的电压相位扇区；根据所述电压幅值区间和所述电压相位扇区确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
根据本发明的一个实施例，所述第一确定模块，还用于：所述电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量；所述电压幅值区间为预设的中压幅值区间或预设的低压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
根据本发明的一个实施例，所述指令电压为所述三个基本电压矢量与各自对应的所述权重值的乘积的和值，所述三个基本电压矢量对应的三个所述权重值的和值为1。
根据本发明的一个实施例，还包括：根据所述三相控制信号的占空比确定对应的开关器件的动作时刻的所述开关器件的动作时刻相对于所述当前开关周期中心不对称。
本发明第二方面实施例提供的电机驱动器的驱动控制装置，通过对三相控制信号的算法进行优化，使得在获取到适当的指令电压后，能够将指令电压分解为三个基本电压矢量与各自对应的权重值的乘积的和值，并根据三个基本电压矢量和各自对应的权重值确定匹配的三相控制信号，以实现电机驱动器的驱动控制，尽可能地降低输出三相电压中共模电压的含量，以削弱轴电压和轴电流的产生，延长电机的使用寿命。进一步地，通过优化算法的方式抑制共模电压，还能够维持电机的现有结构、降低硬件复杂度，从而节省电机成本、降低后期维护难度及投入。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电机驱动器，包括：本发明第二方面实施例提出了一种电机驱动器的驱动控制装置。
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现上述任一所述的电机驱动器的驱动控制方法。
为了实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述的电机驱动器的驱动控制方法。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例提供了一种电机驱动器的驱动控制的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供了另一种电机驱动器的驱动控制的方法的流程图；
图3为本发明实施例提供了电机驱动器的基本运行过程的示意图；
图4为本发明实施例提供了另一种电机驱动器的驱动控制的方法的流程图；
图5为本发明实施例提供了一种指令电压平面输出的划分方式的示意图；
图6为本发明实施例提供了一种确定指令电压对应的三个基本电压矢量的方式的示意图；
图7为本发明实施例提供了另一种电机驱动器的驱动控制的方法的流程图；
图8为本发明实施例提供了一种开关器件动作修饰方式的示意图；
图9为本发明实施例提供了另一种开关器件动作修饰方式的示意图；
图10为本发明实施例提供了又一种开关器件动作修饰方式的示意图；
图11为本发明实施例提供了另一种电机驱动器的驱动控制的方法的流程图；
图12为本发明实施例提供了一种电机驱动器的结构示意图；
图13为本发明实施例提供了一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的电机驱动器及其驱动控制方法、装置及电子设备。
图1为根据本发明实施例的电机驱动器的驱动控制方法的流程图。其中，需要说明的是，本实施例的电机驱动器的驱动控制方法的执行主体为电机驱动器的驱动控制装置，电机驱动器的驱动控制装置具体可以为硬件设备，或者硬件设备中的软件等。其中，硬件设备例如终端设备、服务器等。如图1所示，本发明实施例的电机驱动器的驱动控制方法，包括以下步骤：
S101、获取当前开关周期对应的指令电压。
其中，指令电压可以是根据控制算法生成的任一期望的输出电压。
可选地，可以获取上一开关周期三相控制信号的电压的平均值，并将其作为指令电压。作为一种可能的实现方式，如图2所示，具体包括以下步骤：
S1011、获取上一开关周期电机驱动器输出的三相控制信号的电压。
可选地，可以对上一开关周期电机驱动器输出的三相控制信号的电压进行分压，然后将分压后的交流电压进行整流，以转换为直流电压，然后再按照预设滤波次数对分压后的直流电压进行滤波，消除纹波等干扰，得到上一开关周期电机驱动器输出的三相控制信号的电压。
S1012、将上一开关周期三相控制信号的电压的平均值作为指令电压。
需要说明的是，本申请中对于获取三相控制信号的电压的平均值的方式不作限定，可以根据实际情况进行选择。例如，可以对预设采样时间内采集到的采样电压值进行积分，然后除以预设采样时间，以得到电压的平均值；又例如，可以在预设采样时间内，按照预设时间间隔对电压进行采集机，并将采集到的所有采样电压值相加，然后除以采样次数，以得到电压的平均值。
其中，预设采样时间可以根据实际情况进行设定，例如，可以设定预设采样时间为20ms。
进一步地，可以将获取到的上一开关周期三相控制信号的电压的平均值，作为指令电压，并标记为Uref。
S102、根据指令电压确定指令电压对应的三个基本电压矢量，三个基本电压矢量为与共模电压-Udc/2、-Udc/6和Udc/6对应的7个输出状态中的3个输出状态对应的矢量，Udc为直流母线电压。
其中，与共模电压对应的7个输出状态，可以根据桥臂输出的不同电平状态进行表示。
需要说明的是，由于桥臂可能存在输出为Udc和输出为0，共2种不同的输出结果，因此，三相逆变器的输出状态可能存在8种不同的结果。
可选地，在试图获取与共模电压对应的7个输出状态时，可以对桥臂的输出进行采集，并将采集到的模拟式的电压信号，进行模数转换(Analog-to-Digital Convert，简称AD转换)，得到单片机可识别的数字信号。进一步地，在获取到数字信号后，可以将三相控制信号的高低电平按照预设顺序进行整合，以表示不同的输出状态。
可选地，在试图获取与共模电压对应的7个输出状态时，也可以对桥臂的指令状态进行获取，进而根据指令状态确定不同的输出状态。
其中，高低电平的设置方式可以根据实际情况进行设定。例如，可以设置输出为Udc时，标记为高电平1，输出为0时，标记为低电平0；又例如，可以设置输出为Udc时，标记为低电平0，输出为0时，标记为高电平1。
作为一种示例，若输出为Udc，则标记为高电平1，若输出为0，则标记为低电平0。由此，电机驱动器共有以下8种输出状态：000、001、010、100、110、101、011和111；相对应的，共模电压共有以下4种电平状态：电平1、电平2、电平3和电平4。共模电压与输出状态之间的对应关系如表1所示。
表1
电平 电平1 电平2 电平3 电平4
共模电压 -Udc/2 -Udc/6 Udc/6 Udc/2
输出状态 000 001、010、100 110、101、011 111
需要说明的是，由于对于电机驱动器运动状态来说，前述4种电平所对应的输出状态中，电平1和电平4对应的输出状态对于电机控制性能来说是等效的。因此，为了进一步优化本申请提出的电机驱动器的驱动控制方法，可以将前述8种输出状态整合为000/111、001、010、100、110、101和011，共7种输出状态。
进一步地，可以从获取到的指令电压中提取幅值、相位等参数，并根据幅值、相位等参数，确定指令电压对应的三个基本电压矢量。
S103、根据指令电压和三个基本电压矢量确定基本电压矢量对应的权重值。
其中，指令电压为三个基本电压矢量与各自对应的权重值的乘积的和值；三个基本电压矢量对应的三个权重值的和值为1。由此，在试图根据指令电压和三个基本电压矢量确定基本电压矢量对应的权重值时，可以将指令电压和三个基本电压矢量代入如下三元一次方程组中进行计算，得到基本电压矢量对应的权重值。三元一次方程组如式(1)所示：
Figure BDA0002531264800000061
其中，ka、kb和kc分别表示三个基本电压矢量对应的权重值，Va、Vb和Vc分别表示三个基本电压矢量，Uref表示指令电压。
S104、根据三个基本电压矢量和各自对应的权重值确定三相控制信号。
其中，三相控制信号为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)信号。
需要说明的是，如图3所示，电机驱动器的运行过程包括：输入滤波环节、整流环节、逆变环节、采样及控制环节。本申请中，如前述步骤S101所述，通过输入滤波环节和整流环节，获取到了合适的指令电压，然后如前述步骤S102～S104所述，优化三相控制信号的算法，通过对指令电压Uref进行两次分解，得到对应的三个基本电压矢量以及各自对应的权重值，然后根据获取到的三个基本电压矢量和各自对应的权重值，进而确定逆变环节中的6路三相控制信号，以实现共模电压的减小。
其中，6路三相控制信号包括每一相的上管、下管的PWM信号。
举例而言，6路三相控制信号包括：PWMA、PWMB、PWMC、PWMA*、PWMB*和PWMC*，共6路信号。其中，PWMA、PWMB、PWMC为每一相的上管的PMW信号；PWMA*、PWMB*、PWMC*为每一相的下管的PMW信号。
由于本申请中，通过对三相控制信号的算法进行优化，使得在获取到适当的指令电压后，能够将指令电压分解为三个基本电压矢量与各自对应的权重值的乘积的和值，并根据三个基本电压矢量和各自对应的权重值确定匹配的三相控制信号，以实现电机驱动器的驱动控制，尽可能地降低输出三相电压中共模电压的含量，以削弱轴电压和轴电流的产生，延长电机的使用寿命。进一步地，通过优化算法的方式抑制共模电压，还能够维持电机的现有结构、降低硬件复杂度，从而节省电机成本、降低后期维护难度及投入。
在上述实施例的基础之上，下面对指令电压对应的三个基本电压矢量的确定过程进行介绍。
需要说明的是，现有电机驱动器的驱动控制方法中在同一个开关周期内，共模电压的四种电平交替出现。然而，快速变化的共模电压会进一步加剧轴电压的产生，加剧电机腐蚀。由此，本申请中，为了削弱共模电压，可以通过将指令电压平面的输出划分为不同的区间，以获取到不同的输出条件，进而针对不同的输出条件，从前述7个输出状态中选用对应的不同的输出状态，然后根据选用的输出状态，获取对应的矢量。
作为一种可能的实现方式，如图4所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S102中根据指令电压确定指令电压对应的三个基本电压矢量的过程，具体包括以下步骤：
S201、根据指令电压的幅值，确定指令电压对应的电压幅值区间。
可选地，可以从指令电压中提取幅值，并根据指令电压的幅值，将指令电压平面的输出划分为预设的高压幅值区间、预设的中压幅值区间以及预设的低压幅值区间，共三个预设的电压幅值区间。
S202、根据指令电压的相位，确定指令电压对应的电压相位扇区。
可选地，可以从指令电压中提取相位，并根据指令电压的相位，将指令电压平面的输出划分为预设的第一电压相位扇区至预设的第六电压相位扇区，共六个预设的电压相位扇区。其中，在每一个扇区包含120°区域，相邻两个区域重叠60°，且每个扇区包含相邻的三个基本电压矢量。
由此，通过前述划分方式，可以将指令电压平面的输出划分为如图5所示的不同区间。
需要说明的是，上述预设的幅值区间以及预设的相位扇区划分方式仅为一种示例，在实际应用中，可以根据实际情况选取匹配的划分方式。
S203、根据电压幅值区间和电压相位扇区，确定指令电压对应的三个基本电压矢量。
可选地，在确定了电压幅值区间和电压相位扇区后，根据指令电压的幅值所处的不同电压幅值区间，确定指令电压对应的三个基本电压矢量。
如果电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则将电压相位扇区对应的左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量作为指令电压对应的三个基本电压矢量；
如果电压幅值区间为预设的中压幅值区间或预设的低压幅值区间，则将电压相位扇区对应的左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量作为指令电压对应的三个基本电压矢量。即言，此时左基本电压矢量和右基本电压矢量作为该扇区的左右两个矢量，仍然参与合成指令电压。而中央基本电压矢量由对应的零基本电压矢量来代替。
举例而言，如图6所示，如果获取到的指令电压Uref的幅值所处的电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则可以将电压相位扇区对应的左基本电压矢量V2、中央基本电压矢量V6和右基本电压矢量V4,作为指令电压对应的三个基本电压矢量。
由于本申请中，通过根据电压幅值区间和电压相位扇区，将指令电压平面的输出划分为了不同的区间，以获取到不同的输出条件，进而针对不同的输出条件，从前述7个输出状态中选用对应的不同的输出状态，然后根据选用的输出状态，获取对应的矢量，使得获取到的对应的三个基本电压矢量能够降低输出三相电压中共模电压的含量，并减缓共模电压的变化速度，进一步抑制了轴电压的和轴电流的产生，延长了电机的使用寿命。
进一步地，在根据电压幅值区间和电压相位扇区，确定指令电压对应的三个基本电压矢量后，可以将指令电压和三个基本电压矢量代入三元一次方程组中进行计算，得到基本电压矢量对应的权重值。
可选地，如果获取到的指令电压Uref的幅值所处的电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则可以将指令电压Uref和左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量代入三元一次方程组(1)中进行计算。
Figure BDA0002531264800000081
其中，ka、kb和kc分别表示左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量对应的权重值。
可选地，如果获取到的指令电压Uref的幅值所处的电压幅值区间为预设的中压幅值区间或预设的低压幅值区间，则可以将指令电压Uref和左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量代入三元一次方程组(1)中进行计算。
Figure BDA0002531264800000082
其中，ka、kb和kc分别表示左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量对应的权重值。
由于本申请中，在根据电压幅值区间和电压相位扇区，确定指令电压对应的三个基本电压矢量后，可以针对所处的不同的电压幅值区间，选用不同的基本输出状态等效指令电压的作用效果，以得到基本电压矢量对应的权重值，提高了抑制共模电压过程的有效性、准确性，确保输出三相电压中共模电压的含量能够被尽可能地降低。
图7是本申请实施例提出的另一种电机驱动器的驱动控制方法的流程图。如图7所示，在上述实施例的基础上，本实施例提出的电机驱动器的驱动控制方法，包括如下步骤：
S301、获取上一开关周期所述电机驱动器输出的三相控制信号的电压。
S302、将上一开关周期所述三相控制信号的电压的平均值作为所述指令电压。
S303、根据指令电压的幅值，确定指令电压对应的电压幅值区间。
S304、根据指令电压的相位，确定指令电压对应的电压相位扇区。
S305、判断电压幅值区间是否为预设的高压幅值区间。
可选地，如果识别电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则可以执行步骤S306；如果识别电压幅值区间非预设的高压幅值区间，说明电压幅值区间为预设的中压幅值区间或者预设的低压幅值区间，则可以执行步骤S307。
S306、将电压相位扇区对应的左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量作为指令电压对应的三个基本电压矢量。
S307、将电压相位扇区对应的左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量作为指令电压对应的三个基本电压矢量。
S308、根据指令电压和三个基本电压矢量，确定基本电压矢量对应的权重值。
需要说明的是，在完成步骤S306或者步骤S307之后，均可以根据指令电压和三个基本电压矢量，确定基本电压矢量对应的权重值。
需要说明的是，关于步骤S301～S308的介绍可参见上述实施例中的相关记载，此处不再赘述。
S309、根据三个基本电压矢量和各自对应的权重值，确定三相控制信号。
需要说明的是，在获取到三个基本电压矢量和各自对应的权重值后，可以对每一个开关器件的动作时间和动作顺序进行获取，以对开关器件的动作进行修饰。
本申请实施例中，可以根据指令电压所处的不同电压相位扇区，确定每一相所需的占空比，进而确定每个开关器件的动作时间。可选地，在根据指令电压所处的不同电压相位扇区获取到三个基本电压矢量对应的权重值ka、kb和kc后，可以确定三相控制信号每一相所需的占空比，并标记为Ta、Tb和Tc。进一步地，根据获取到的每一相控制信号的占空比，可以确定对应的开关器件的动作时间。其中，根据三相控制信号的占空比确定对应的开关器件的动作时刻的开关器件的动作时刻，相对于当前开关周期中心不对称。
进一步地，可以根据指令电压所处位置，确定每一个开关器件的动作顺序。
需要说明的是，对于开关器件动作进行修饰方式，本申请不作限定，可以根据实际情况进行选择。
例如，以指令电压Uref位于Ⅱ号扇区的高压幅值区间时为例，根据现有电机驱动器的驱动控制方法，可以按照如图8(1)中所示的方式以中心对称的调制方式，得到的各个开关器件的动作顺序。而本申请中，可以按照如图8(2)中所示的方式，保持两相的动作时刻关于中心对称，另外一相的动作时刻相对于中心位置提前或延后；具体的提前或延后动作时间，可以根据实际情况进行设定。
又例如，以指令电压Uref位于Ⅱ号扇区的高压幅值区间时为例，根据现有电机驱动器的驱动控制方法，可以按照如图9(1)中所示的方式以中心对称的调制方式，得到的各个开关器件的动作顺序。而本申请中，还可以保持一相的动作时刻关于中心对称，另外两相的动作时刻相对于中心位置提前或延后。需要说明的是，前述两相的动作可以同为提前或延后，也可以其中一相为提前动作，另一相为延后动作。举例而言，如图9(2)所示，b相延后动作，c相提前动作，且在该周期内输出电压的幅值仍保持不变。
再例如，以指令电压Uref位于Ⅱ号扇区的高压幅值区间时为例，根据现有电机驱动器的驱动控制方法，可以按照如图10(1)中所示的方式以中心对称的调制方式，得到的各个开关器件的动作顺序。而本申请中，还可以按照如图10(2)中所示的方式，保持三相控制信号的占空比不变，每一相的动作时刻均进行调整，并根据指令电压所处扇区以及指令电压幅值，确定每一相的动作为提前或延后以及对应的调整时间。
由于本申请中，通过对三相控制信号的算法进行优化，使得在获取到适当的指令电压后，能够将指令电压分解为三个基本电压矢量与各自对应的权重值的乘积的和值，并根据三个基本电压矢量和各自对应的权重值确定匹配的三相控制信号，以实现电机驱动器的驱动控制，尽可能地降低输出三相电压中共模电压的含量，以削弱轴电压和轴电流的产生，延长电机的使用寿命。进一步地，通过优化算法的方式抑制共模电压，还能够维持电机的现有结构、降低硬件复杂度，从而节省电机成本、降低后期维护难度及投入。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种电机驱动器的驱动控制装置。
图11为本发明实施例的电机驱动器的驱动控制装置的结构示意图。如图11所示，本发明实施例的电机驱动器的驱动控制装置100，包括：获取模块11、第一确定模块12、第二确定模块13和第三确定模块14。
其中，获取模块11，用于获取当前开关周期对应的指令电压；第一确定模块12，用于根据所述指令电压确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，所述三个基本电压矢量为与共模电压-Udc/2、-Udc/6和Udc/6对应的7个输出状态中的3个输出状态对应的矢量；第二确定模块13，用于根据所述指令电压和所述三个基本电压矢量确定所述基本电压矢量对应的权重值；第三确定模块14，用于根据所述三个基本电压矢量和各自对应的所述权重值确定三相控制信号。
其中，获取模块11，还用于：获取上一开关周期所述电机驱动器输出的三相控制信号的电压；将上一开关周期所述三相控制信号的电压的平均值作为所述指令电压。
进一步地，第一确定模块12，还用于：根据所述指令电压的幅值确定所述指令电压对应的电压幅值区间；根据所述指令电压的相位确定所述指令电压对应的电压相位扇区；根据所述电压幅值区间和所述电压相位扇区确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
进一步地，第一确定模块12，还用于：所述电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量；所述电压幅值区间为预设的中压幅值区间或预设的低压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
进一步地，所述指令电压为所述三个基本电压矢量与各自对应的所述权重值的乘积的和值，所述三个基本电压矢量对应的三个所述权重值的和值为1。
进一步地，根据所述三相控制信号的占空比确定对应的开关器件的动作时刻的所述开关器件的动作时刻相对于所述当前开关周期中心不对称。
需要说明的是，前述对电机驱动器的驱动控制方法实施例的解释说明也适用于本实施例的电机驱动器的驱动控制装置，此处不再赘述。
由于本申请中，通过对三相控制信号的算法进行优化，使得在获取到适当的指令电压后，能够将指令电压分解为三个基本电压矢量与各自对应的权重值的乘积的和值，并根据三个基本电压矢量和各自对应的权重值确定匹配的三相控制信号，以实现电机驱动器的驱动控制，尽可能地降低输出三相电压中共模电压的含量，以削弱轴电压和轴电流的产生，延长电机的使用寿命。进一步地，通过优化算法的方式抑制共模电压，还能够维持电机的现有结构、降低硬件复杂度，从而节省电机成本、降低后期维护难度及投入。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种电机驱动器200，如图12所示，该电机驱动器200包括上述实施例中的电机驱动器的驱动控制装置。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种电子设备300，如图13所示，包括存储器31、处理器32及存储在存储器31上并可在处理器32上运行的计算机程序。其中，处理器32执行所述程序时，实现前述的电机驱动器的驱动控制方法。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述的电机驱动器的驱动控制方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种电机驱动器的驱动控制方法，其特征在于，
获取当前开关周期对应的指令电压；
根据所述指令电压确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，所述三个基本电压矢量为与共模电压-Udc/2、-Udc/6和Udc/6对应的7个输出状态中的3个输出状态对应的矢量，所述Udc为直流母线电压；
根据所述指令电压和所述三个基本电压矢量确定所述基本电压矢量对应的权重值；
根据所述三个基本电压矢量和各自对应的所述权重值确定三相控制信号。
2.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于，所述获取当前开关周期对应的指令电压，包括：
获取上一开关周期所述电机驱动器输出的三相控制信号的电压；
将上一开关周期所述三相控制信号的电压的平均值作为所述指令电压。
3.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于，所述根据所述指令电压确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，包括：
根据所述指令电压的幅值确定所述指令电压对应的电压幅值区间；
根据所述指令电压的相位确定所述指令电压对应的电压相位扇区；
根据所述电压幅值区间和所述电压相位扇区确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
4.根据权利要求3所述的驱动控制方法，其特征在于，所述根据所述电压幅值区间和所述电压相位扇区确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，包括：
所述电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量；
所述电压幅值区间为预设的中压幅值区间或预设的低压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
5.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于，所述指令电压为所述三个基本电压矢量与各自对应的所述权重值的乘积的和值，所述三个基本电压矢量对应的三个所述权重值的和值为1。
6.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述三相控制信号的占空比确定对应的开关器件的动作时刻的所述开关器件的动作时刻相对于所述当前开关周期中心不对称。
7.一种电机驱动器的驱动控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取当前开关周期对应的指令电压；
第一确定模块，用于根据所述指令电压确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量，所述三个基本电压矢量为与共模电压-Udc/2、-Udc/6和Udc/6对应的7个输出状态中的3个输出状态对应的矢量；
第二确定模块，用于根据所述指令电压和所述三个基本电压矢量确定所述基本电压矢量对应的权重值；
第三确定模块，用于根据所述三个基本电压矢量和各自对应的所述权重值确定三相控制信号。
8.根据权利要求7所述的驱动控制装置，其特征在于，所述获取模块具体用于：
获取上一开关周期所述电机驱动器输出的三相控制信号的电压；
将上一开关周期所述三相控制信号的电压的平均值作为所述指令电压。
9.根据权利要求7所述的驱动控制装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：
根据所述指令电压的幅值确定所述指令电压对应的电压幅值区间；
根据所述指令电压的相位确定所述指令电压对应的电压相位扇区；
根据所述电压幅值区间和所述电压相位扇区确定所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
10.根据权利要求9所述的驱动控制装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：
所述电压幅值区间为预设的高压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、中央基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量；
所述电压幅值区间为预设的中压幅值区间或预设的低压幅值区间，则将所述电压相位扇区对应的左基本电压矢量、零基本电压矢量和右基本电压矢量作为所述指令电压对应的三个基本电压矢量。
11.根据权利要求7所述的驱动控制装置，其特征在于，所述指令电压为所述三个基本电压矢量与各自对应的所述权重值的乘积的和值，所述三个基本电压矢量对应的三个所述权重值的和值为1。
12.根据权利要求7所述的驱动控制装置，其特征在于，所述第三确定模块还用于：
根据所述三相控制信号的占空比确定对应的开关器件的动作时刻，至少一相的所述开关器件的动作时刻相对于所述当前开关周期中心不对称。
13.一种电机驱动器，其特征在于，包括：如权利要求7-12任一项所述的电机驱动器的驱动控制装置。
14.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-6中任一项所述的电机驱动器的驱动控制方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的电机驱动器的驱动控制方法。
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