CN114633635A - 电机控制方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

电机控制方法、装置、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电机控制方法、装置、系统及存储介质，涉及电动汽车技术领域，方法应用于电动汽车的电机控制器，包括：接收主控制器发送的第一转矩指令；根据第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表，其中，预设查找表基于电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到；在目标查找表中查找与第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；根据第一转矩指令和转矩波动补偿量，得到第二转矩指令；基于第二转矩指令控制电机转动。本发明解决了现有新能源电动汽车存在低速行驶时无法有效抑制抖动的问题，实现了有效抑制电动汽车因电机转矩波动造成的车身抖动的效果。

Description

电机控制方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电机控制方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
随着汽车行业的发展，车辆的舒适性要求日益提高。现有的新能源电动汽车一般通过集成在驱动电机控制器中的主动防抖或主动阻尼等软件算法来抑制车身抖动。但该方法存在的问题是，在电动汽车低速行驶时，由于电机的齿槽转矩或输出转矩存在波动，以及人体对抖动的幅度较为敏感，即使驾乘人员需求转矩变化很缓慢甚至为零，整车仍能感受到明显的抖动。此时，不管如何调整控制器增益或者通过调整带通滤波器截止频率来调整获取的转速波动值并据此产生防抖转矩，都无法较好地抑制抖动，即使调整到合适的值抑制了抖动，让抖动不那么明显，但汽车又会存在较为明显的轰鸣声。
因此，提供一种可以有效抑制电动汽车车身抖动的电机控制器是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于：提供一种电机控制方法、装置、系统及存储介质，旨在解决现有技术中的新能源电动汽车存在低速行驶时无法有效抑制抖动的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种电机控制方法，应用于电动汽车的电机控制器，电机控制器分别与主控制器和电机连接，方法包括：
接收主控制器发送的第一转矩指令；
根据第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表，其中，预设查找表基于电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到；
在目标查找表中查找与第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；
根据第一转矩指令和转矩波动补偿量，得到第二转矩指令；
基于第二转矩指令控制电机转动。
可选地，上述电机控制方法中，接收主控制器发送的第一转矩指令的步骤之后，方法还包括：
采集电机的实时转速；
根据实时转速，利用带通滤波器或速度观测器得到转速波动量；
根据转速波动量，利用比例控制或比例微分控制得到防抖转矩；
将防抖转矩合并至第一转矩指令，以根据合并后的第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表；或者，
将防抖转矩合并至第二转矩指令，以基于合并后的第二转矩指令控制电机转动。
可选地，上述电机控制方法中，根据第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表的步骤包括：
获取电机的旋转方向；
根据第一转矩指令和旋转方向，确定电机的工作状态；其中，工作状态包括正转电动、反转电动、正转发电和反转发电；
根据工作状态，确定与工作状态对应的预设查找表，得到目标查找表；预设查找表包括不同转矩和不同位置分别与预设参数的映射关系，不同位置包括不同转子位置、不同电流矢量空间位置或不同电压矢量空间位置，预设参数包括预设转矩补偿值或预设转矩补偿系数。
可选地，上述电机控制方法中，根据工作状态，确定与工作状态对应的预设查找表，得到目标查找表的步骤之前，方法还包括：
当电动汽车以不同工作状态行驶在不同路段时，响应于针对电机控制器的工作参数设置和目标速度设置操作，将电机控制器的控制模式调整为速度控制模式，生成第三转矩指令；
根据第三转矩指令控制电机转动，并根据电机的实时速度，判断电机速度是否稳定；
若电机速度稳定，则记录电机在至少一个机械周期内的转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，以及对应的第三转矩指令中包含的输出转矩；
根据记录的输出转矩，得到平均转矩；
根据输出转矩和平均转矩，得到不同路段的转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置对应的波动参数，波动参数包括转矩波动值或波动补偿系数；
根据转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，以及平均转矩和不同路段的波动参数绘制二维表格，得到电机在不同工作状态下的预设查找表。
可选地，上述电机控制方法中，在目标查找表中查找与第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量的步骤包括：
获取电机的实时转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置；
根据第一转矩指令和实时转子位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；或
根据第一转矩指令和电流矢量空间位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；或
根据第一转矩指令和电压矢量空间位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量。
可选地，上述电机控制方法中，根据第一转矩指令和实时转子位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量的步骤包括：
根据第一转矩指令中包含的转矩值，确定目标查找表中的转矩低索引和转矩高索引；
根据实时转子位置中包含的角度值，确定目标查找表中的角度低索引和角度高索引；
根据转矩低索引分别与角度低索引和角度高索引，在目标查找表中查找第一预设参数和第二预设参数，根据第一预设参数、第二预设参数、角度值以及角度低索引和角度高索引，得到低位预设参数；
根据转矩高索引分别与角度低索引和角度高索引，在目标查找表中查找第三预设参数和第四预设参数，根据第三预设参数、第四预设参数、角度值以及角度低索引和角度高索引，得到高位预设参数；
根据低位预设参数、高位预设参数、转矩值以及转矩低索引和转矩高索引，得到与转矩值对应的目标参数；
根据目标参数，得到转矩波动补偿量。
可选地，上述电机控制方法中，第一转矩指令包括转矩控制指令或包含转矩值的电流指令，电流指令基于转矩控制指令进行转换获得。
第二方面，本发明提供了一种电机控制装置，应用于电动汽车的电机控制器，装置包括：
指令接收模块，用于接收主控制器发送的第一转矩指令；
查找表确定模块，用于根据第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表，其中，预设查找表基于电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到；
补偿量获取模块，用于在目标查找表中查找与第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；
指令生成模块，用于根据第一转矩指令和转矩波动补偿量，得到第二转矩指令；
电机控制模块，用于基于第二转矩指令控制电机转动。
第三方面，本发明提供了一种电机控制系统，应用于电动汽车，系统包括：
主控制器，用于发送第一转矩指令；
电机控制器，与主控制器连接，用于实现如上述的电机控制方法；
电机，与电机控制器连接，用于驱动电动汽车。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序可被一个或多个处理器执行，以实现如上述的电机控制方法。
本发明提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：
本发明提出的一种电机控制方法、装置、系统及存储介质，方法应用于电动汽车的电机控制器，通过接收主控制器发送的第一转矩指令，根据该第一转矩指令和预设查找表确定目标查找表；然后在目标查找表中查找与该第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；再根据第一转矩指令和转矩波动补偿量得到第二转矩指令，最后基于该第二转矩指令控制电机转动，实现了抑制电动汽车因电机转矩波动造成的车身抖动的目的；本发明相比现有的防抖方法，不仅可以有效抑制车身抖动，还不会产生过多噪音；本发明中预设查找表基于电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到，方便后续查找预设参数，得到更准确的转矩波动补偿量；本发明可适用于电机在不同工作状态下的转矩波动抑制，还可以与现有防抖方法配合使用，具有较高的可靠性；本发明提高了新能源电动汽车防抖控制的有效性、完整性以及标定效率，并提高了电动汽车低速行驶时的舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中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，还可以根据提供的这些附图获得其他的附图。
图1为本发明电机控制方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明涉及的电机控制器的硬件结构示意图；
图3为由图2构成的电机控制系统的连接示意图；
图4为本发明电机控制方法第二实施例的流程示意图；
图5为本发明电机控制方法第二实施例的另一流程示意图；
图6为本发明电机控制方法第三实施例的步骤S345中转子位置和输出转矩变化曲线图；
图7为本发明电机控制方法第三实施例的步骤S345中波动补偿系数与转子位置的关系示意图；
图8为本发明电机控制装置第一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例和附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，在本发明中，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，使得包括一系列要素的方法、装置或设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或为这种方法、装置或设备所固有的要素。另外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。在本发明中，若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。在本发明中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
对现有技术的分析发现，新能源汽车中，尤其是纯电动的汽车中，由于传动系统中缺少燃油车所具有的扭转减震器和液力变矩器等减震环节，驱动系统的转矩变化容易引起车辆的悬架系统出现纵向速度波动，导致驾乘人员会感觉到明显的车身抖动。
现有的新能源电动汽车一般通过集成在驱动电机控制器中的主动防抖或主动阻尼等软件算法来抑制车身抖动，具体通过获取电机的转速波动值，使用比例控制或比例微分控制根据该转速波动值产生转矩补偿值，再将该转矩补偿值与驾乘人员需求转矩相加，得到驱动电机最终执行的转矩指令值，从而减少车身抖动。其中，电机的转速波动值有多种获取方式，比如，通过对电机实际转速进行带通滤波来获取，又比如，通过计算电机转速的实际值和模型观测值之差来获取。在车辆行驶过程中，为了适应不同的驾驶工况和驾驶模式，该驱动电机控制器主动防抖算法一般会采用变增益控制。
但上述方法存在的问题是，在电动汽车低速行驶时，由于电机的齿槽转矩或输出转矩存在波动，以及人体对抖动的幅度较为敏感，即使驾乘人员需求转矩变化很缓慢甚至为零，整车仍能感受到明显的抖动。此时，不管如何调整控制器增益或者通过调整带通滤波器截止频率来调整获取的转速波动值并据此产生防抖转矩，都无法较好地抑制抖动，即使调整到合适的值抑制了抖动，让抖动不那么明显，但汽车又会存在较为明显的轰鸣声。
鉴于现有技术中新能源电动汽车存在低速行驶时无法有效抑制抖动的技术问题，本发明提供了一种应用于电动汽车的电机控制器的电机控制方法，总体思路如下：
接收主控制器发送的第一转矩指令；根据第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表；在目标查找表中查找与第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；根据第一转矩指令和转矩波动补偿量，得到第二转矩指令；基于第二转矩指令控制电机转动。
通过上述技术方案，实现了抑制电动汽车因电机转矩波动造成的车身抖动的目的。
下面结合附图，通过具体的实施例和实施方式对本发明提供的电机控制方法、装置、系统及存储介质进行详细说明。
实施例一
参照图1的流程示意图，提出本发明电机控制方法的第一实施例，该电机控制方法应用于电动汽车的电机控制器。电机控制器是指能够实现信号传输和可编程控制的控制设备，该电机控制器分别与主控制器和电机连接，主控制器、电机控制器和电机构成电动汽车的电机控制系统。
如图2所示，为电机控制器的硬件结构示意图。该电机控制器与主控制器和电机构成如图3所示的电机控制系统。其中，电机控制器可以包括：处理器1001，例如CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)，通信总线1002，用户接口1003，通信接口1004，存储器1005。本领域技术人员可以理解，图2中示出的硬件结构并不构成对该电机控制器的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
具体的，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003用于连接客户端，与客户端进行数据通信，用户接口1003可以包括输出单元，如显示屏、输入单元，如键盘；通信接口1004用于连接编程设备，与编程设备进行数据通信，通信接口1004可以包括输入/输出接口，比如标准的有线接口、无线接口；存储器1005用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括该电机控制器中任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器，例如磁盘存储器，可选的，存储器1005还可以是独立于处理器1001的存储装置；具体的，继续参照图2，存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电机控制程序；处理器1001用于调用存储器1005中存储的电机控制程序，并执行以下操作：
接收主控制器发送的第一转矩指令；
根据第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表，其中，预设查找表基于电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到；
在目标查找表中查找与第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；
根据第一转矩指令和转矩波动补偿量，得到第二转矩指令；
基于第二转矩指令控制电机转动。
基于上述的电机控制器，下面结合图1所示的流程示意图，对本实施例的电机控制方法进行详细描述。方法可以包括以下步骤：
步骤S100：接收主控制器发送的第一转矩指令。
具体的，主控制器可以是电动汽车的整车控制器，根据用户需求产生相应的控制指令，比如驾驶员操纵加速器踏板或制动踏板来控制车辆时，主控制器对应生成驱动指令、运行指令、转矩指令、亮灯指令等等的控制指令；转矩也叫扭矩(Torque)，是使物体发生转动的一种特殊的力矩，单位是牛米Nm，电机的转矩是指电机从电机转子轴端输出的力矩，反映了电动汽车在一定范围内的负载能力。主控制器可以发送转矩指令给电机控制器，电机控制器对转矩指令进行处理后，可直接控制电机转动。
具体的，第一转矩指令包括转矩控制指令或包含转矩值的电流指令，电流指令基于转矩控制指令进行转换获得。
具体实施过程中，电机控制器接收主控制器发送的第一转矩指令，可以是直接接收第一转矩指令，此时，第一转矩指令为主控制器直接发送给电机控制器的转矩控制指令；也可以是间接接收第一转矩指令，此时，第一转矩指令为包含转矩值的电流指令，该电流指令是电机控制器对主控制器直接发送的转矩控制指令进行转换获得的电流形式的转矩控制指令。第一转矩指令的接收方式和具体形式，可以根据实际需要选择，需要说明，电机控制器将转矩控制指令转换为电流形式的转矩控制指令是现有技术，此处不再赘述。
步骤S300：根据第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表。
具体的，预设查找表基于电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到，波动参数包括转矩波动值或波动补偿系数。预设查找表包括不同转矩和不同位置分别与预设参数的映射关系，比如，以多个转矩作为列索引，多个位置作为行索引，预设参数作为数据内容构成的二维表格。其中，转矩可以是预设的转矩值，位置可以是预设的电机转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，可以具体预设为角度值，预设参数可以是具体的转矩补偿值，由转矩波动值确定；也可以是转矩补偿系数，由波动补偿系数确定，再通过转矩补偿系数计算得到具体的转矩补偿值。查找表可以由开发人员预先存储于电机控制器的存储器中，还可以针对电机的不同工作状态对应设置不同的查找表，也就是说电机控制器中存储有至少一个预设查找表。
在具体实施过程中，为了更准确地查找合适的预设参数，以便后续得到更准确的转矩波动补偿量，电机控制器可以先根据第一转矩指令，在存储的多个预设查找表中查找与该第一转矩指令对应的预设查找表，将其确定为目标查找表。
步骤S500：在目标查找表中查找与第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量。
具体的，预设参数可以是具体的转矩补偿值，以确定转矩波动补偿量，也可以是具体的转矩补偿系数，以基于该转矩补偿系数和第一转矩指令中所包含的转矩值来得到转矩波动补偿量；预设参数可以由开发人员预先根据具体实验得到不同情况下的查找表，以表格的形式存储于电机控制器，预设参数即为这些表格的具体内容值。转矩波动补偿量可以是正数，也可以是负数。
具体实施时，电机控制器提取第一转矩指令中包含的转矩值，然后在目标查找表中查找与该转矩值对应的预设参数；当预设参数是转矩补偿值时，直接将该转矩补偿值确定为转矩波动补偿量；当预设参数是转矩补偿系数时，将第一转矩指令中包含的转矩值与该转矩补偿系数相乘，即可得到转矩波动补偿量。需要说明，当第一转矩指令为电流指令时，电流指令一般为dq轴分量形式，若预设参数是转矩补偿系数，需要将第一转矩指令的d轴分量和q轴分量分别与转矩补偿系数相乘，得到dq轴分量形式的转矩波动补偿量。
步骤S700：根据第一转矩指令和转矩波动补偿量，得到第二转矩指令。
具体的，第一转矩指令包括转矩控制指令或包含转矩值的电流指令，电流指令基于转矩控制指令进行转换获得；对应地，第二转矩指令为对第一转矩指令进行转矩波动补偿后的转矩指令，第二转矩指令可以包括转矩控制指令或包含转矩值的电流指令，即该第二转矩指令可以是直接带有转矩值的转矩控制指令，也可以是电流形式的转矩控制指令，可根据实际情况设定。
具体实施时，电机控制器将步骤S500得到的转矩波动补偿量合并至第一转矩指令，也就是直接将第一转矩指令中包含的转矩值与转矩波动补偿量相加，可以得到第二转矩指令。需要说明，当第一转矩指令为电流指令时，前述步骤中的转矩波动补偿量也会是电流指令形式，而电流指令一般为dq轴分量形式，此时需要将第一转矩指令的d轴分量与转矩波动补偿量的d轴分量相加，将第一转矩指令的q轴分量与转矩波动补偿量的q轴分量相加，得到dq轴分量形式的最终用于执行的电流指令，即电流形式的第二转矩指令。
步骤S900：基于第二转矩指令控制电机转动。
电机控制器得到第二转矩指令后，可以通过电机控制器上设置的功率驱动单元、高压三相线等硬件设备将该第二转矩指令对应的实际电压输入电机，该电压在电机中产生实际电流和转矩，实现对电动汽车的驱动或制动。
本实施例提供的电机控制方法，通过接收主控制器发送的第一转矩指令，根据该第一转矩指令和预设查找表确定目标查找表；然后在目标查找表中查找与该第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；再根据第一转矩指令和转矩波动补偿量得到第二转矩指令，最后基于该第二转矩指令控制电机转动，实现了抑制电动汽车因电机转矩波动造成的车身抖动的目的；本发明相比现有的防抖方法，不仅可以有效抑制车身抖动，还不会产生过多噪音；本发明中预设查找表基于电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到，方便后续查找预设参数，得到更准确的转矩波动补偿量；本发明提高了新能源电动汽车防抖控制的有效性、完整性以及标定效率，并提高了电动汽车低速行驶时的舒适性。
实施例二
基于同一发明构思，在实施例一的基础上，参照图4和图5，提出本发明电机控制方法的第二实施例，该电机控制方法应用于电动汽车的电机控制器。
在一种实施方式中，结合图4所示的流程示意图，对本实施例的电机控制方法进行详细描述。进一步地，步骤S100之后，方法还可以包括：
步骤S201：采集电机的实时转速。
具体的，电机控制器可以通过安装于电机轴端的转速传感器来采集电机的实时转速。该转速传感器包括旋转变压器或者光电编码器。具体的，当转速传感器选择为旋转变压器或光电编码器时，可同时提供电机的实时的转子位置信息。
步骤S202：根据实时转速，利用带通滤波器或速度观测器得到转速波动量。
具体的，电机控制器采集到电机的实时转速后，可以采用带通滤波器或速度观测器提取速度波动，得到转速波动量。
步骤S203：根据转速波动量，利用比例控制或比例微分控制得到防抖转矩。
具体的，电机控制器得到转速波动量后，对该转速波动量采用比例控制或者比例微分控制，得到防抖转矩。该防抖转矩可以是具体的转矩值。需要说明，采用比例控制或者比例微分控制计算防抖转矩的方法为现有技术，此处不再赘述。
步骤S204：将防抖转矩合并至第一转矩指令。
具体的，电机控制器基于电机转速波动计算得到防抖转矩后，可以将该防抖转矩合并至步骤S100接收到的第一转矩指令中，也就是可以直接将第一转矩指令中包含的转矩值与该防抖转矩相加，得到合并后的第一转矩指令。
更进一步地，步骤S300可以包括：
步骤S301：根据合并后的第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表。
具体的，电机控制器根据步骤S201～S204得到合并防抖转矩后的第一转矩指令之后，后续将以该合并后的第一转矩指令进行电机控制，即根据合并后的第一转矩指令和预设查找表确定目标查找表，在该目标查找表中查找与合并后的第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量，根据合并后的第一转矩指令和该转矩波动补偿量，得到第二转矩指令，基于第二转矩指令控制电机转动。
在该实施方式中，电机控制器首先获取主控制器发送的第一转矩指令；将该第一转矩指令与基于电机转速波动计算得到的防抖转矩相加，得到合并后的第一转矩指令，再进行后续步骤。该方法中，先根据防抖转矩进行一次转矩计算，再根据转矩波动补偿量进行第二次转矩计算，得到最终的转矩，最后基于该最终的转矩来控制电机转动。
在另一种实施方式中，结合图5所示的流程示意图，对本实施例的电机控制方法进行详细描述。进一步地，步骤S100之后，方法还可以包括：
步骤S801：采集电机的实时转速；
步骤S802：根据实时转速，利用带通滤波器或速度观测器得到转速波动量；
步骤S803：根据转速波动量，利用比例控制或比例微分控制得到防抖转矩。
具体的，上述步骤S801～S803的实施方式中更多实施细节可以参考本实施例的一种实施方式中步骤S201～S203的实施方式中的描述，为了说明书的简洁，此处不再赘述。
步骤S804：将防抖转矩合并至第二转矩指令。
具体的，电机控制器基于电机转速波动计算得到防抖转矩后，可以将该防抖转矩合并至步骤S700得到的第二转矩指令中，也就是可以直接将第二转矩指令中包含的转矩值与该防抖转矩相加，得到合并后的第二转矩指令。需要说明的是，本实施方式与前一实施方式的区别之处在于，步骤S801～S803可以与步骤S300～S500同时进行，节省整个流程和运行时间；本实施方式中，步骤S804需在步骤S700之后执行，以便将步骤S803得到的防抖转矩合并至第二转矩指令中。
更进一步地，步骤S900可以包括：
步骤S901：基于合并后的第二转矩指令控制电机转动。
具体的，电机控制器根据步骤S801～S804得到合并防抖转矩后的第二转矩指令之后，后续将以该合并后的第二转矩指令进行电机控制，即根据合并后的第二转矩指令控制电机转动。
在该实施方式中，电机控制器首先获取主控制器发送的第一转矩指令，计算得到转矩波动补偿量后，将该第一转矩指令与转矩波动补偿量相加，得到第二转矩指令，再将该第二转矩指令与基于电机转速波动计算得到的防抖转矩相加，得到合并后的第二转矩指令，最后直接以合并后的第二转矩指令控制电机转动。该方法中，先根据转矩波动补偿量进行一次转矩计算，再根据防抖转矩进行第二次转矩计算，得到最终的转矩，最后基于该最终的转矩来控制电机转动。
本实施例提供的电机控制方法，解决了电动汽车低速行驶时电机输出转矩波动造成的整车抖动和轰鸣问题，该方法可以单独使用，也可以和现有的基于转速波动反馈或转矩指令前馈滤波的防抖方法配合使用，结合了现有抑制车身抖动的防抖软件算法；通过与现有防抖方法配合使用，经过两次转矩计算，双重防抖抑制，提高了电机控制方法的可靠性，也提高了新能源电动汽车防抖控制的有效性、完整性以及标定效率。
实施例三
基于同一发明构思，在实施例一或实施例二的基础上，提出本发明电机控制方法的第三实施例，该电机控制方法也应用于电动汽车的电机控制器。下面对本实施例的电机控制方法进行详细描述。
进一步地，步骤S300可以包括：
步骤S310：获取电机的旋转方向。
具体的，旋转方向包括正转和反转，此处电机的旋转方向为电机的实际旋转方向。电动汽车在前进时电机的旋转方向为正转，在后退时电机的旋转方向为反转，电机的旋转方向基于驾驶员的操作，通过主控制器驱动控制。
步骤S330：根据第一转矩指令和旋转方向，确定电机的工作状态；其中，工作状态包括正转电动、反转电动、正转发电和反转发电。
具体的，第一转矩指令中包含的转矩值可以是大于零的正转矩或小于零的负转矩，电机的旋转方向有正转和反转。需要指出：正转矩定义为电机输出该转矩的目的是使车前进，电机正转定义为车前进时电机的旋转方向。当电机输出正转矩时，车是否真的前进取决于该正转矩是否大于整车所受阻力。当所受阻力更大时，电机虽然输出正转矩但车却可能是静止或后退的，从而电机的转子也是静止或者反转的。基于此，根据第一转矩指令和电机的旋转方向，确定电机的工作状态时，按下表1所示的映射关系进行确定：
表1
第一转矩指令 大于零 小于零 小于零 大于零
旋转方向 正转 反转 正转 反转
工作状态 正转电动 反转电动 正转发电 反转发电
本实施例中，假设第一转矩指令的转矩值大于零，且电机的旋转方向为正转，可以得到电机的工作状态为正转电动。
步骤S350：根据工作状态，确定与工作状态对应的预设查找表，得到目标查找表；预设查找表包括不同转矩和不同位置分别与预设参数的映射关系，不同位置包括不同转子位置、不同电流矢量空间位置或不同电压矢量空间位置，预设参数包括预设转矩补偿值或预设转矩补偿系数。
具体的，不同工作状态分别对应不同的预设查找表，即至少具有正转电动的预设查找表、反转电动的预设查找表、正转发电的预设查找表和反转发电的预设查找表，这些预设查找表均由研发人员预先存储在电机控制器的存储空间内。当步骤S330确定电机的工作状态后，针对该工作状态，匹配到对应的预设查找表，该预设查找表即为目标查找表。
本实施例中，电机的工作状态为正转电动，对应地，查找到对应的正转电动的预设查找表，将其确定为目标查找表。
更进一步地，步骤S350之前，方法还可以包括：
步骤S340：获取预设查找表。
在具体实施过程中，获取预设查找表的步骤一般由研发人员基于同类电动汽车的电机配置情况进行试验，得到相应的数据内容，也就是不同转矩和不同角度下的波动参数即转矩波动值或波动补偿系数后，绘制得到的多个表格，这些表格即为预设查找表，分别对应电机的不同工作状态具有不同。
本实施例以获取电机正转电动状态下的预设查找表为例进行具体说明。
具体的，步骤S340可以包括：
步骤S341：当电动汽车以不同工作状态行驶在不同路段时，响应于针对电机控制器的工作参数设置和目标速度设置操作，将电机控制器的控制模式调整为速度控制模式，生成第三转矩指令。
具体的，不同工作状态为电机的不同工作状态，具体包括正转电动、反转电动、正转发电和反转发电，这几种工作状态分别对应电动汽车的前进上坡、倒车上坡、前进下坡和倒车下坡。在具体实施时，以其中任意一种工作状态行驶在不同路段进行试验，不同路段可以是不同坡度的坡道路段或者特定的平整路段等。试验时，一般通过专用的试验设备，先对电机控制器进行设置，包括设置具体的工作参数和目标速度，电机控制器的控制模式调整为速度控制模式，然后通过内置的速度控制算法生成第三转矩指令。
本实施例中，当电机以正转电动的工作状态转动，即电动汽车以前进上坡状态行驶至倾斜度为15度的坡度路段时，设置好电机的速度控制参数和目标转速，将电机控制器的控制模式设置为速度控制，并逐渐放开速度控制的转矩上限，进行后续步骤。
步骤S342：根据第三转矩指令控制电机转动，并根据电机的实时速度，判断电机速度是否稳定。
具体的，电机控制器生成第三转矩指令后，将其输出至电机，以该第三转矩指令控制电机转动，在电机转动过程中，可以通过速度传感器或实验设备自带的程序对电机的实际转速进行提取，得到电机的实时速度，然后根据该实时速度判断电机速度是否稳定。
本实施例中，电动汽车在该15度的坡度路段上持续稳定行驶，等到电机的速度稳定，比如电机的连续数个机械周期的平均转矩基本不变或电机转过数个机械周期的时间基本不变时，即可进行后续步骤。
步骤S343：若电机速度稳定，则记录电机在至少一个机械周期内的转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，以及对应的第三转矩指令中包含的输出转矩。
具体的，当电机速度稳定时，可以记录电机在至少一个机械周期或至少一个电周期内的转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置(一个机械周期包括多少个电周期取决于电机的极对数)，还记录该机械周期或电周期内各个瞬时对应的第三转矩指令中所包含的输出转矩，该输出转矩可以根据试验设备自带的程序对第三转矩指令进行转矩提取得到。具体可以在试验时，逐渐减小速度控制的转速，并进行多次试验和记录，最后退出速度控制完成数据记录。
本实施例中，以记录两个电周期内的转子位置和输出转矩为例进行说明。如图6所示为本实施例中记录的转子位置和输出转矩变化曲线图，图中，横轴表示时间，A点至B点为一个电周期，纵轴分别表示转子位置的角度值(如图中曲线a)和输出转矩的转矩值(如图中曲线b)。由该曲线图可以看出，输出转矩波动较大，转子位置在每个电周期呈相同的变化。后续可基于该曲线图中的具体数据，计算要保存至预设查找表的预设参数。需要说明，也可以记录电机的电流矢量空间位置或电压矢量空间位置和输出转矩的变化曲线图，以基于该电流矢量空间位置或电压矢量空间位置和第一转矩指令在目标查找表中进行预设参数的查找时，调用对应保存的预设查找表，该预设查找表包括不同转矩和不同电流矢量空间位置或不同电压矢量空间位置分别与预设参数的映射关系。
步骤S344：根据记录的输出转矩，得到平均转矩。
具体的，根据记录的第三转矩指令中所包含的输出转矩，计算一平均值，即平均转矩Tavg，可以针对不同路段或不同坡度的坡道路段进行相同试验，得到多个平均转矩。
步骤S345：根据输出转矩和平均转矩，得到不同路段的转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置对应的波动参数。
具体的，波动参数包括转矩波动值或波动补偿系数。当预设参数为预设转矩补偿值时，可以直接以输出转矩与平均转矩的差值，得到波动参数，即转矩波动值；也就是，结合步骤S343记录的各个转子位置对应的输出转矩，以任意一处转子位置的转矩瞬时值Tdyn减去平均转矩Tavg，得到该转子位置对应的转矩波动值。当预设参数为预设转矩补偿系数时，可以根据输出转矩与平均转矩的差值，即该转子位置对应的转矩波动值除以平均转矩Tavg，得到波动参数，即波动补偿系数C，波动补偿系数C的计算式为：
Figure BDA0003557825810000161
根据上述计算式，针对记录的各个转子位置，比如一个电周期360°或者一个波动区间(比如60°)内的各个转子位置，计算该转子位置对应的波动参数，即转矩波动值或者波动补偿系数C。同理，当记录的是电流矢量空间位置或电压矢量空间位置时，可以针对记录的各个电流矢量空间位置或各个电压矢量空间位置，计算对应的波动参数，即转矩波动值或者波动补偿系数C，具体过程参见上述描述，此处不再赘述。
本实施例中，针对每一组记录数据，比如针对平均转矩Tavg所对应的记录数据，在一个波动区间(比如60°)内的不同转子位置处，比如，可以将该波动区间分为N个等分，不同的转子位置即为0°、4°、8°、…、52°、56°、60°，根据对应的转矩瞬时值Tdyn和平均转矩Tavg，得到相应的波动补偿系数C。
本实施例中，按上述方式进行三次试验，每次试验均以电机呈正转电动状态转动，三次不同在于，电动汽车稳定行驶在不同坡度上，本实施例以5度、15度和25度的坡度进行上述试验，对应地，会记录三组如图6所示的转子位置和输出转矩变化曲线图，根据三组记录的输出转矩，即对应于5度坡度路段记录的输出转矩、15度坡度路段记录的输出转矩和25度坡度路段记录的输出转矩，可以计算得到三个平均转矩，分别表示为Torq1、Torq2、Torq3，然后，根据这些平均转矩和不同转子位置的转矩瞬时值，根据上述计算式得到不同转子位置所对应的波动补偿系数C。比如，以15度的坡度进行试验记录的数据，计算得到波动补偿系数C后，可以绘制出如图7所示的波动补偿系数C与转子位置的关系示意图，图中，横轴表示转子位置的角度值，纵轴表示波动补偿系数的值。
步骤S346：根据转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，以及平均转矩和不同路段的波动参数绘制二维表格，得到电机在不同工作状态下的预设查找表。
具体的，电动汽车在不同坡度路段进行多次速度控制试验并记录数据后，可以根据转子位置、平均转矩和波动参数，绘制二维表格，该表格以不同的平均转矩作为列表头，不同的转子位置作为行表头，在内容部分存储计算得到的波动参数，也就是存储转矩波动值或波动补偿系数，作为预设参数；也可以根据电流矢量空间位置、平均转矩和波动参数，绘制二维表格，该表格以不同的平均转矩作为列表头，不同的电流矢量空间位置作为行表头，在内容部分存储计算得到的波动参数，也就是存储转矩波动值或波动补偿系数，作为预设参数；还可以根据电压矢量空间位置、平均转矩和波动参数，绘制二维表格，该表格以不同的平均转矩作为列表头，不同的电压矢量空间位置作为行表头，在内容部分存储计算得到的波动参数，也就是存储转矩波动值或波动补偿系数，作为预设参数即预设转矩补偿值或预设转矩补偿系数。
本实施例中，根据图6记录的一个波动区间内的转子位置和输出转矩，按步骤S345计算得到三次不同平均转矩Torq1、Torq2、Torq3下不同转子位置A0、A1、…AN对应的波动补偿系数，该波动补偿系数将作为预设转矩补偿系数进行存储，绘制得到如下表2所示的预设查找表：
表2
Figure BDA0003557825810000181
表2所示即为本实施例中，电机在正转电动工作状态，也就是电动汽车分别在5度、15度和25度的三段坡道路段上，以速度控制模式稳速地前进上坡时，根据上述步骤获取到的预设查找表，该预设查找表包括不同转矩和不同转子位置分别与预设转矩补偿系数的映射关系。
相应地，根据上述步骤，还可以得到电机在正转发电工作状态，也就是电动汽车在不同路段上以速度控制模式稳速地前进下坡时的预设查找表；电机在反转电动工作状态，也就是电动汽车在不同路段上以速度控制模式稳速地倒车上坡时的预设查找表；以及电机在反转发电工作状态，也就是电动汽车在不同路段上以速度控制模式稳速地倒车下坡时的预设查找表。其中，预设查找表的行表头可以是转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，列表头可以是不同坡度下记录数据的平均转矩，数据内容可以是计算得到的波动参数即转矩波动值或波动补偿系数，对应作为预设参数即预设转矩补偿值或预设转矩补偿系数进行保存。
以上述步骤获取到的预设查找表，充分反映了电机控制器所控制的电机的转矩波动情况，可以获取到更全面和完整的预设查找表，以便在实际需要抑制转矩波动时，查找到更准确的转矩波动补偿量，有效抑制转矩波动。
需要说明，电机在正转发电、反转电动、反转发电这三个工作状态下的预设查找表，也可以根据电机转矩波动特性，通过正转电动下的预设查找表变换得到，变换规则取决于实际需求，从而可以省去相应的整车试验和数据处理过程。还需要说明的是，上述获取预设查找表的步骤是在电动汽车的开发阶段完成的，当整车量产完成后无需再进行，也就是基于预先存储的预设查找表，直接确定目标查找表即可进行该电机控制方法的后续步骤。在实际开发过程中，也可根据电机转矩波动的特点，省去某些表格，比如，反向情况下按照某种规律使用正向的表格，或者发电情况下按照某种规律使用电动的表格等等。另外，所存储的转矩波动补偿表，其单位可以是具体转矩补偿值(单位：Nm)，也可以是相对应的比例系数，即转矩补偿系数。上述步骤具有在保证预设查找表的完整性前提下，节省电机控制器的存储空间的技术效果。
通过上述获取多个二维表格形式的预设查找表的步骤，根据电机的四种工作状态，最终需要预先存储四个转矩波动补偿表，即正转电动的预设查找表、反转电动的预设查找表、正转发电的预设查找表和反转发电的预设查找表。或者预先设置在反转电动状态按照一定规律查找正转电动查找表、在反转发电状态按照一定规律查找正转发电查找表的算法，或者预先设置在正转发电状态按照一定规律查找正转电动查找表、在反转发电状态按照一定规律查找反转电动查找表的算法，或者预先设置在正转发电、反转发电、反转电动状态按照一定规律查找正转电动查找表的算法；上述步骤具有在保证能根据预设查找表得到所有工作状态对应的预设参数的完整性前提下，节省电机控制器的存储空间的技术效果。
本实施例中，按步骤S350匹配到正转电动的预设查找表，也就是上述表2，将其确定为目标查找表，即可进行后续步骤。
在第一种实施方式中，步骤S500可以包括：
步骤S510：获取电机的实时转子位置；
具体的，电机控制器可以通过安装于电机轴端的转速传感器来采集电机的实时转子位置，其中，转速传感器包括旋转变压器或者光电编码器。
步骤S520：根据第一转矩指令和实时转子位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量。
具体的，预设参数包括转矩补偿值或转矩补偿系数；对应的，转矩波动补偿量可以通过对目标查找表进行查表得到转矩补偿值来直接确定，也可以通过对目标查找表进行查表得到的转矩补偿系数与第一转矩指令相乘得到。在表中查找的方式为确定查表索引，再根据该索引对应查找查表值，该查表值即为预设参数。
进一步地，步骤S520可以包括：
步骤S521：根据第一转矩指令中包含的转矩值，确定目标查找表中的转矩低索引和转矩高索引。
具体的，第一转矩指令中包含的转矩值表示为TA，根据该转矩值TA确定目标查找表的转矩低索引和转矩高索引，也就是从目标查找表的列表头中确定是否有与该转矩值TA相等的转矩，若有，则可以将其设定为转矩低索引，以其后一个转矩确定为转矩高索引，也可以将其设定为转矩高索引，以其前一个转矩确定为转矩低索引，若没有，则将与该转矩值TA相邻的两个转矩分别确定为转矩低索引和转矩高索引。
本实施例中，电机以正转电动的工作状态转动，当前第一转矩指令中包含的转矩值TA大于零，电动汽车为前进状态，按步骤S300确定的目标查找表如表2所示，电机控制器以该转矩值TA查表2的首列，得到与转矩值TA最接近的两个转矩对应的数值TL和TH，他们之间的关系为TL<TA<TH，该TL和TH即分别为本实施例的转矩低索引和转矩高索引。
步骤S522：根据实时转子位置中包含的角度值，确定目标查找表中的角度低索引和角度高索引。
具体的，电机的实时转子位置中包含的角度值表示为AA，单位为度或弧度，根据该角度值AA确定目标查找表中的角度低索引和角度高索引，也就是从目标查找表的行表头中确定是否有与该角度值AA相等的转子位置，若有，则可以将其设定为角度低索引，以其后一个转子位置确定为角度高索引，也可以将其设定为角度高索引，以其前一个转子位置确定为角度低索引，若没有，则将与该角度值AA相邻的两个转子位置分别确定为角度低索引和角度高索引。
本实施例中，电机控制器以该角度值AA查表2的首行，得到与角度值AA最接近的两个转子位置对应的数值AL和AH，他们之间的关系为AL<AA<AH，该AL和AH即分别为本实施例的角度低索引和角度高索引。
步骤S523：根据转矩低索引分别与角度低索引和角度高索引，在目标查找表中查找第一预设参数和第二预设参数，根据第一预设参数、第二预设参数、角度值以及角度低索引和角度高索引，得到低位预设参数。
其中，低位预设参数CL的计算式为：
Figure BDA0003557825810000201
其中，CLL表示转矩低索引TL和角度低索引AL对应的第一预设参数，CLH表示转矩低索引TL和角度高索引AH对应的第二预设参数。
本实施例中，预设参数为转矩补偿系数，则可以得到第一转矩补偿系数和第二转矩补偿系数，低位预设参数即为与转矩低索引TL对应的低位转矩补偿系数。
步骤S524：根据转矩高索引分别与角度低索引和角度高索引，在目标查找表中查找第三预设参数和第四预设参数，根据第三预设参数、第四预设参数、角度值以及角度低索引和角度高索引，得到高位预设参数。
其中，高位预设参数CH的计算式为：
Figure BDA0003557825810000211
其中，CHL表示转矩高索引TH和角度低索引AL对应的第三预设参数，CHH表示转矩高索引TH和角度高索引AH对应的第四预设参数。
本实施例中，可以得到第三转矩补偿系数和第四转矩补偿系数，高位预设参数即为与转矩高索引TH对应的高位转矩补偿系数。
步骤S525：根据低位预设参数、高位预设参数、转矩值以及转矩低索引和转矩高索引，得到与转矩值对应的目标参数。
其中，目标参数CC的计算式为：
Figure BDA0003557825810000212
具体的，当预设参数为预设转矩补偿值时，目标参数包括目标转矩补偿值；当预设参数为预设转矩补偿系数时，目标参数包括目标转矩补偿系数。
本实施例中，根据上述设定的预设参数为预设转矩补偿系数，通过目标参数的计算式，可以得到目标转矩补偿系数。
步骤S526：根据目标参数，得到转矩波动补偿量。
具体的，当预设参数为预设转矩补偿值时，目标参数包括目标转矩补偿值；根据目标参数，得到转矩波动补偿量的步骤包括：将得到的目标转矩补偿值确定为转矩波动补偿量。当预设参数为预设转矩补偿系数时，目标参数包括目标转矩补偿系数；根据目标参数，得到转矩波动补偿量的步骤包括：将得到的目标转矩补偿系数与转矩值相乘，得到转矩波动补偿量。需要说明，在具体实施过程中，可根据预设查找表中具体是包括的不同转矩和不同位置分别与预设转矩补偿值的映射关系，或是包括的不同转矩和不同位置分别与预设转矩补偿系数的映射关系来对应选择根据目标参数得到转矩波动补偿量的步骤的具体实施方式。
本实施例中，根据步骤S525得到目标转矩补偿系数后，将该目标转矩补偿系数与转矩值TA相乘，得到本实施例的转矩波动补偿量，单位为Nm。
在第二种实施方式中，步骤S500可以包括：
步骤S510：获取电机的电流矢量空间位置；
步骤S530：根据第一转矩指令和电流矢量空间位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量。
具体的，步骤S530可以包括：
步骤S531：根据第一转矩指令中包含的转矩值，确定目标查找表中的转矩低索引和转矩高索引；
步骤S532：根据电流矢量空间位置中包含的位置数值，确定目标查找表中的位置低索引和位置高索引；
步骤S533：根据转矩低索引分别与位置低索引和位置高索引，在目标查找表中查找第一预设参数和第二预设参数，根据第一预设参数、第二预设参数、位置数值以及位置低索引和位置高索引，得到低位预设参数；
步骤S534：根据转矩高索引分别与位置低索引和位置高索引，在目标查找表中查找第三预设参数和第四预设参数，根据第三预设参数、第四预设参数、位置数值以及位置低索引和位置高索引，得到高位预设参数；
步骤S535：根据低位预设参数、高位预设参数、转矩值以及转矩低索引和转矩高索引，得到与转矩值对应的目标参数；
步骤S536：根据目标参数，得到转矩波动补偿量。
需要说明，上述步骤S510～S536的第二种实施方式中更多实施细节可以参考步骤S5510～S526的第一种实施方式中的描述，为了说明书的简洁，此处不再赘述。还需要说明的是，步骤S510～S526与步骤S510～S536的区别在于，第一种实施方式是基于第一转矩指令和电机转子位置得到的转矩波动补偿量，第二种实施方式是基于第一转矩指令和电流矢量空间位置得到的转矩波动补偿量。根据第一转矩指令和电压矢量空间位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量的具体实施方式与第二种实施方式相似，具体步骤可以参考步骤S530的具体步骤，此处不再赘述。在具体实施过程中，可根据预设查找表中具体是包括的不同转矩和不同转子位置分别与预设参数的映射关系，或是包括的不同转矩和不同电流矢量空间位置分别与预设参数的映射关系，亦或是包括的不同转矩和不同电压矢量空间位置分别与预设参数的映射关系，来对应选择以哪一种实施方式进行转矩波动补偿量的获取。
在具体实施时，还具有第三种实施方式，该实施方式可以有三种不同情况，具体描述如下。
在第三种实施方式中，第一转矩指令为包含转矩值的电流指令，基于主控制器发送的转矩控制指令转换得到，此时，步骤S500可以包括：
步骤S510：获取电机的实时转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置；
步骤S540：根据第一转矩指令和实时转子位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；其中，第一转矩指令基于电机控制器接收到的转矩控制指令进行转换获得；或
步骤S550：根据第一转矩指令和电流矢量空间位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；其中，第一转矩指令基于电机控制器接收到的转矩控制指令进行转换获得；或
步骤S560：根据第一转矩指令和电压矢量空间位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；其中，第一转矩指令基于电机控制器接收到的转矩控制指令进行转换获得。
需要说明，上述第三种实施方式中，步骤S510和S540、S510和S550、S510和S560的更多实施细节可以参考包括步骤S510和S520的第一种实施方式中的描述，为了说明书的简洁，此处不再赘述。并且，第二种实施方式和第三种实施方式中，后续得到第二转矩指令和控制电机的转动的步骤中涉及的转矩指令也会是包含转矩值的电流指令，具体为dq轴分量形式，具体描述可以参照实施例一的具体实施方式的描述，此处不再赘述。
本实施例提供的电机控制方法，可适用于电机在不同工作状态下的转矩波动抑制，包括电机工作在驱动、回馈制动和正反向旋转的不同输出转矩下；本实施例的方法不需要更改电机本身的设计，只需要更改电机控制器的程序即可，通过简单有效的转矩波动补偿量提取来抑制电动汽车的电机输出转矩波动，方法简单可靠，可适用多种电机工况或电动汽车行驶场景，以及不同电机控制方式，即转矩控制方式或电流控制方式，适用性较高。本发明的方法避免了新能源电动汽车在低速下的抖动和噪音问题，提高了电动汽车低速行驶时的舒适性。
实施例四
基于同一发明构思，参照图8，提出本发明电机控制装置的第一实施例，该电机控制装置可以为虚拟装置，应用于电机控制系统。
下面结合图8所示的功能模块示意图，对本实施例提供的电机控制装置进行详细描述，装置可以包括：
指令接收模块，用于接收主控制器发送的第一转矩指令；
查找表确定模块，用于根据第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表，其中，预设查找表基于电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到；
补偿量获取模块，用于在目标查找表中查找与第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；
指令生成模块，用于根据第一转矩指令和转矩波动补偿量，得到第二转矩指令；
电机控制模块，用于基于第二转矩指令控制电机转动。
进一步地，装置还可以包括：
防抖转矩获取模块，用于采集电机的实时转速；
根据实时转速，利用带通滤波器或速度观测器得到转速波动量；
根据转速波动量，利用比例控制或比例微分控制得到防抖转矩；
将防抖转矩合并至第一转矩指令，以根据合并后的第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表；或者，
将防抖转矩合并至第二转矩指令，以基于合并后的第二转矩指令控制电机转动。
进一步地，查找表确定模块可以包括：
旋转方向获取单元，用于获取电机的旋转方向；
工作状态确定单元，用于根据第一转矩指令和旋转方向，确定电机的工作状态；其中，工作状态包括正转电动、反转电动、正转发电和反转发电；
查找表确定单元，用于根据工作状态，确定与工作状态对应的预设查找表，得到目标查找表；预设查找表包括不同转矩和不同位置分别与预设参数的映射关系，不同位置包括不同转子位置、不同电流矢量空间位置或不同电压矢量空间位置，预设参数包括预设转矩补偿值或预设转矩补偿系数。
更进一步地，查找表确定模块可以包括：
预设查找表获取单元，用于当电动汽车以不同工作状态行驶在不同路段时，响应于针对电机控制器的工作参数设置和目标速度设置操作，将电机控制器的控制模式调整为速度控制模式，生成第三转矩指令；根据第三转矩指令控制电机转动，并根据电机的实时速度，判断电机速度是否稳定；若电机速度稳定，则记录电机在至少一个机械周期内的转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，以及对应的第三转矩指令中包含的输出转矩；根据记录的输出转矩，得到平均转矩；根据输出转矩和平均转矩，得到不同路段的转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置对应的波动参数；根据转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，以及平均转矩和不同路段的波动参数绘制二维表格，得到电机在不同工作状态下的预设查找表；其中，波动参数包括转矩波动值或波动补偿系数。
进一步地，补偿量获取模块可以包括：
位置获取单元，用于获取电机的实时转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置；
第一查找单元，用于根据第一转矩指令和实时转子位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；或
第二查找单元，用于根据第一转矩指令和电流矢量空间位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；或
第三查找单元，用于根据第一转矩指令和电压矢量空间位置，在目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量。
更进一步地，第一查找单元具体用于：
根据第一转矩指令中包含的转矩值，确定目标查找表中的转矩低索引和转矩高索引；根据实时转子位置中包含的角度值，确定目标查找表中的角度低索引和角度高索引；根据转矩低索引分别与角度低索引和角度高索引，在目标查找表中查找第一预设参数和第二预设参数，根据第一预设参数、第二预设参数、角度值以及角度低索引和角度高索引，得到低位预设参数；根据转矩高索引分别与角度低索引和角度高索引，在目标查找表中查找第三预设参数和第四预设参数，根据第三预设参数、第四预设参数、角度值以及角度低索引和角度高索引，得到高位预设参数；根据低位预设参数、高位预设参数、转矩值以及转矩低索引和转矩高索引，得到与转矩值对应的目标参数；根据目标参数，得到转矩波动补偿量。
进一步地，第一转矩指令包括转矩控制指令或包含转矩值的电流指令，电流指令基于转矩控制指令进行转换获得。
需要说明，本实施例提供的电机控制装置中各个模块可实现的功能和对应达到的技术效果可以参照本发明电机控制方法各个实施例中具体实施方式的描述，为了说明书的简洁，此处不再赘述。
实施例五
基于同一发明构思，参照图3，为本发明电机控制系统的连接示意图。本实施例提供了一种应用于电动汽车的电机控制系统，系统可以包括：
主控制器，用于发送第一转矩指令；
电机控制器，与主控制器连接，用于实现如上述的电机控制方法；
电机，与电机控制器连接，用于驱动电动汽车。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的硬件结构并不构成对该电机控制系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，电机控制器的硬件结构示意图如图2所示，电机控制器可以包括处理器和存储器，存储器中存储有电机控制程序，电机控制程序被处理器执行时，实现本发明电机控制方法各个实施例的全部或部分步骤。
具体的，电机控制器是指能够实现信号传输和可编程控制的控制设备。可以理解，电机控制器还可以包括通信总线，用户接口和通信接口。
通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口用于连接客户端，与客户端进行数据通信，用户接口可以包括输出单元，如显示屏、输入单元，如键盘。通信接口用于连接编程设备，与编程设备进行数据通信，信接口可以包括输入/输出接口，比如标准的有线接口、无线接口。
存储器用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括该电机控制器中任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random AccessMemory，简称SRAM)，随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-OnlyMemory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘，可选的，存储器还可以是独立于处理器的存储装置。
处理器用于调用存储器中存储的电机控制程序，并执行如上述的电机控制方法，处理器可以是专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(DigitalSignal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、微控制器、微处理器或其他电子元件，用于执行如上述电机控制方法各个实施例的全部或部分步骤。
实施例六
基于同一发明构思，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、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)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器等等，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序可被一个或多个处理器执行，计算机程序被处理器执行时可以实现本发明电机控制方法各个实施例的全部或部分步骤。
需要说明，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机控制方法，应用于电动汽车的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器分别与主控制器和电机连接，所述方法包括：
接收主控制器发送的第一转矩指令；
根据所述第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表，其中，所述预设查找表基于所述电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到；
在所述目标查找表中查找与所述第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；
根据所述第一转矩指令和所述转矩波动补偿量，得到第二转矩指令；
基于所述第二转矩指令控制所述电机转动。
2.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述接收主控制器发送的第一转矩指令的步骤之后，所述方法还包括：
采集所述电机的实时转速；
根据所述实时转速，利用带通滤波器或速度观测器得到转速波动量；
根据所述转速波动量，利用比例控制或比例微分控制得到防抖转矩；
将所述防抖转矩合并至所述第一转矩指令，以根据合并后的第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表；或者，
将所述防抖转矩合并至所述第二转矩指令，以基于合并后的第二转矩指令控制所述电机转动。
3.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表的步骤包括：
获取所述电机的旋转方向；
根据所述第一转矩指令和所述旋转方向，确定所述电机的工作状态；其中，所述工作状态包括正转电动、反转电动、正转发电和反转发电；
根据所述工作状态，确定与所述工作状态对应的预设查找表，得到目标查找表；所述预设查找表包括不同转矩和不同位置分别与预设参数的映射关系，所述不同位置包括不同转子位置、不同电流矢量空间位置或不同电压矢量空间位置，所述预设参数包括预设转矩补偿值或预设转矩补偿系数。
4.如权利要求3所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述工作状态，确定与所述工作状态对应的预设查找表，得到目标查找表的步骤之前，所述方法还包括：
当电动汽车以不同工作状态行驶在不同路段时，响应于针对所述电机控制器的工作参数设置和目标速度设置操作，将所述电机控制器的控制模式调整为速度控制模式，生成第三转矩指令；
根据所述第三转矩指令控制所述电机转动，并根据所述电机的实时速度，判断所述电机速度是否稳定；
若所述电机速度稳定，则记录所述电机在至少一个机械周期内的转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，以及对应的所述第三转矩指令中包含的输出转矩；
根据记录的所述输出转矩，得到平均转矩；
根据所述输出转矩和所述平均转矩，得到不同路段的所述转子位置、所述电流矢量空间位置或所述电压矢量空间位置对应的波动参数，所述波动参数包括转矩波动值或波动补偿系数；
根据所述转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置，以及所述平均转矩和所述不同路段的波动参数绘制二维表格，得到所述电机在不同工作状态下的预设查找表。
5.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述在所述目标查找表中查找与所述第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量的步骤包括：
获取所述电机的实时转子位置、电流矢量空间位置或电压矢量空间位置；
根据所述第一转矩指令和所述实时转子位置，在所述目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；或
根据所述第一转矩指令和所述电流矢量空间位置，在所述目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；或
根据所述第一转矩指令和所述电压矢量空间位置，在所述目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量。
6.如权利要求5所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述第一转矩指令和所述实时转子位置，在所述目标查找表中查找对应的预设参数，得到转矩波动补偿量的步骤包括：
根据所述第一转矩指令中包含的转矩值，确定所述目标查找表中的转矩低索引和转矩高索引；
根据所述实时转子位置中包含的角度值，确定所述目标查找表中的角度低索引和角度高索引；
根据所述转矩低索引分别与所述角度低索引和所述角度高索引，在所述目标查找表中查找第一预设参数和第二预设参数，根据所述第一预设参数、所述第二预设参数、所述角度值以及所述角度低索引和所述角度高索引，得到低位预设参数；
根据所述转矩高索引分别与所述角度低索引和所述角度高索引，在所述目标查找表中查找第三预设参数和第四预设参数，根据所述第三预设参数、所述第四预设参数、所述角度值以及所述角度低索引和所述角度高索引，得到高位预设参数；
根据所述低位预设参数、所述高位预设参数、所述转矩值以及所述转矩低索引和所述转矩高索引，得到与所述转矩值对应的目标参数；
根据所述目标参数，得到转矩波动补偿量。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电机控制方法，其特征在于，所述第一转矩指令包括转矩控制指令或包含转矩值的电流指令，所述电流指令基于所述转矩控制指令进行转换获得。
8.一种电机控制装置，应用于电动汽车的电机控制器，其特征在于，所述装置包括：
指令接收模块，用于接收主控制器发送的第一转矩指令；
查找表确定模块，用于根据所述第一转矩指令和预设查找表，确定目标查找表，其中，所述预设查找表基于所述电机在速度控制模式下获得的波动参数绘制得到；
补偿量获取模块，用于在所述目标查找表中查找与所述第一转矩指令对应的预设参数，得到转矩波动补偿量；
指令生成模块，用于根据所述第一转矩指令和所述转矩波动补偿量，得到第二转矩指令；
电机控制模块，用于基于所述第二转矩指令控制所述电机转动。
9.一种电机控制系统，应用于电动汽车，其特征在于，所述系统包括：
主控制器，用于发送第一转矩指令；
电机控制器，与所述主控制器连接，用于实现如权利要求1至7中任一项所述的电机控制方法；
电机，与所述电机控制器连接，用于驱动所述电动汽车。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序可被一个或多个处理器执行，以实现如权利要求1至7中任一项所述的电机控制方法。
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