CN116865620A - 一种提高无人机动力效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高无人机动力效率的方法，包括：获取原有电机KV值，记为KV0，并根据当前无人机以及确定适合弱磁的电机KV值的方法重新制作KV值为KV1的电机；检测电机KV值，采用电调软件调节弱磁电流，改变满载悬停电压占空比；其中，所述满载悬停电压占空比为70‑80％；所述确定适合弱磁的电机KV值的方法包括快速检测电机KV值方法以及高精准度检测电机KV值方法；通过电调增加弱磁技术，适当降低电机KV值，从原来的满载悬停电压的占空比60％，适当提高到70％～80％，满载悬停时候电机电流得到有效降低，电机整体效率可以提高5％～10％。由于电调有弱磁提速功能，电机转速仍然可以满足最大拉力，保证无人机飞行稳定性。

Description

一种提高无人机动力效率的方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种提高无人机动力效率的方法。
背景技术
多轴无人机在飞行过程中，机身不一定会呈水平状态，轴上拉力有时候会比水平悬停时候要大很多，一般无人机的整机推重比(升力-重力比)要求达到1.8～2.0左右，保证姿态控制稳定性和较强的抗风能力。
当前无人机在推重比达到1.8～2.0时，满载悬停电调输出给电机电压的占空比为60％左右，电机要保证足够的KV值，来保证动力的冗余性。由于无人机动力大部分时间都是工作在额定满载以内，所以综合下来，电机效率一般在75％～85％左右，对于设计好的动力系统，电机和桨叶的尺寸基本固定，很难通过优化电机和桨叶进一步提高效率了。
理论和实践表明无人机在负载相同的情况下，降低电机的KV值，可以让电调输出给电机电压的占空比提高，这样电机的线电流减小，电机的效率可以得到提高，但是带来的问题是动力的冗余度不足。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种提高无人机动力效率的方法，通过改变电机满载悬停电压占空比，提高无人机动力效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种提高无人机动力效率的方法，包括：
获取原有电机KV值，记为KV0，并根据当前无人机以及确定适合弱磁的电机KV值的方法重新制作KV值为KV1的电机；
检测电机KV值，采用电调软件调节弱磁电流，改变满载悬停电压占空比；
其中，所述满载悬停电压占空比为70-80％；
所述确定适合弱磁的电机KV值的方法包括快速检测电机KV值方法以及高精准度检测电机KV值方法；
所述快速检测电机KV值方法包括：
取KV值为KV0的电机，在拉力台上测试最大拉力负载下的转速N0以及扭矩T0；
在测功机上，给定负载扭矩T0，弱磁电流Id＝-1.0A；
测试最大转速N1；
检测N1是否在递增，并根据检测结果执行如下步骤：
是，则按照-1.0A的电流值逐步增加弱磁电流，并重新测试最大转速N1；
否，记录当前若此电流Id为最大弱磁电流，并记录此时转速N1；
计算最大弱磁电流Id下的电机KV值：
KV1＝KV0*(1.0-(N1-N0)/N0)。
优选地，所述高精准度检测电机KV值方法包括：
根据当前无人机确定桨叶最大拉力Pmax、最大拉力下的转速Nmax以及额定工作电压U；
其中，电机KV值确定时，采用以下公式：
KV1＝Nmax/A/U；
式中：KV1为电机KV值，A为常数。
优选地，获取当前无人机需求最大KV值时，根据最大KV值制作KV值接近KV1的电机。
优选地，所述根据最大KV值制作KV值接近KV1的电机时，包括：
测试制作完成后电机加桨叶的最大拉力P1，以及最大电流Imax；
根据最大拉力P1与桨叶最大拉力Pmax计算比值，并根据比值执行以下操作：
P1>PMAX*0.8，降低KV15％，并根据降低KV值后的KV1重新制作KV值接近KV1的电机；
P1≤PMAX*0.8，采用电调增加弱磁功能。
优选地，所述采用电调增加弱磁功能时，最大弱磁电流Iw＝最大电流Imax*10％。
优选地，所述电调增加弱磁功能后，还包括：
测试电机加桨叶的当前最大拉力P2，并根据当前最大拉力P2与根据当前无人机确定桨叶最大拉力Pmax的比值执行如下步骤：
P2≥Pmax，确定当前KV1和最大弱磁电流Iw为目标值；
P2＜Pmax，采用电调控制最大弱磁电流Iw增加5％，并重新测试当前电机加桨叶的最大拉力P2。
优选地，所述采用电调调节电机KV值时，具体包括：
测试电机实际转速是否能够达到给定转速，并根据测试结果执行以下步骤：
达到给定转速，增加弱侧电流，实现弱磁提速，并重新测试电机实际转速；
未达到给定转速，设置弱磁电流为0，弱磁无效，并重新测试电机实际转速。
第二方面，本发明还提供了一种提高无人机动力效率的系统，包括：
获取模块，所述获取模块用于获取当前电机最大KV值；
电调模块，所述电调模块内搭载电调软件，用于调节电机弱磁电流，改变满载悬停电压占空比；
监测模块，所述监测模块用于监测当前电机满载悬停电压占空比，并发送信号至执行模块；
执行模块，所述执行模块用于根据检测模块发送的满载悬停电压占空比信号执行如下操作：
当前满载悬停电压电机占空比低于70％，发送信号至电调模块，电调模块调节满载悬停电压占空比；
当前满载悬停电压电机占空比处于70-80％，待机。
第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，所述存储器中存储有程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述所述的提高无人机动力效率的方法的步骤。
第四方面，本发明还提供了一种存储介质，存储有能够实现如上述所述的提高无人机动力效率的方法的程序指令。
本发明的有益效果在于：
一、通过电调增加弱磁技术，适当降低电机KV值，从原来的满载悬停电压的占空比60％，适当提高到70％～80％，满载悬停时候电机电流得到有效降低，电机整体效率可以提高5％～10％。由于电调有弱磁提速功能，电机转速仍然可以满足最大拉力，保证无人机飞行稳定性；
二、本发明提供了快速检测电机KV值方法以及高精准度检测电机KV值方法，通过采用其中任意一种方法均可测定电机KV值，能够满足快速测定电机KV值的需求，同时，又能够满足对于于无人机飞行过程中需要更高精准度电机的要求。
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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明无人机飞行时采用弱磁提速的流程图。
图2为本发明快速检测电机KV值方法的流程图。
图3为本发明高精准度检测电机KV值方法。
图4为本发明电调增加弱磁之后的运行过程示意图一。
图5为本发明电调增加弱磁之后的运行过程示意图二。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动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。
实施例1：
如图1至图5所示，对于已经确定了电机尺寸以及桨叶大小的动力系统，采用本发明的方法提高系统效率，首先按照传统方案确定电机KV值，也就是满足悬停拉力下油门在50％-55％，满油门最大拉力在2倍左右悬停拉力，一般采用试凑法得到的电机KV值，记为KV0。在不增加弱磁功能的情况下，给额定电压，在拉力台上测试最大拉力下的最大转速N0，以及此时的扭矩T0。然后在测功机上，设定最大扭矩负载为T0，测试最大转速N1，然后逐步增加弱磁电流Id，观测最大转速N1，当最大转速N1不在随着弱磁电流Id增加而增加的时候，记录上一次的Id以及最大转速N1。
由此可得，增加了Id大小弱磁电流后，在最大扭矩不变的情况下，转速提升了N1-N0，可以反向推算近似的最佳KV值KV1＝KV0*(1.0-(N1-N0)/N0)。
重新绕制KV值为KV1的电机，采用FOC电调重新适配参数，设定最大弱磁电流为Id，重新测试增加了弱磁功能后，新电机的最大拉力是否符合所需的最大拉力。如果最大拉力不足，则适当小幅度提升KV1来做微调。
需要注意的是，增加弱磁功能，只在高转速高拉力段有效，也就是电调输出电压占空比接近100％的时候才会增加弱磁电流，悬停拉力段不需要弱磁电流，所以增加弱磁技术不会导致悬停拉力段因为弱磁导致效率下降。
本发明提供了一种提高无人机动力效率的方法，包括：
获取原有电机KV值，记为KV0，并根据当前无人机以及确定适合弱磁的电机KV值的方法重新制作KV值为KV1的电机；
检测电机KV值，采用电调软件调节弱磁电流，改变满载悬停电压占空比；
其中，所述满载悬停电压占空比为70-80％；
所述确定适合弱磁的电机KV值的方法包括快速检测电机KV值方法以及高精准度检测电机KV值方法；
所述快速检测电机KV值方法包括：
取KV值为KV0的电机，在拉力台上测试最大拉力负载下的转速N0以及扭矩T0；
在测功机上，给定负载扭矩T0，弱磁电流Id＝-1.0A；
测试最大转速N1；
检测N1是否在递增，并根据检测结果执行如下步骤：
是，则按照-1.0A的电流值逐步增加弱磁电流，并重新测试最大转速N1；
否，记录当前若此电流Id为最大弱磁电流，并记录此时转速N1；
计算最大弱磁电流Id下的电机KV值：
KV1＝KV0*(1.0-(N1-N0)/N0)。
所述高精准度检测电机KV值方法包括：
根据当前无人机确定桨叶最大拉力Pmax、最大拉力下的转速Nmax以及额定工作电压U；
其中，电机KV值确定时，采用以下公式：
KV1＝Nmax/A/U；1
式中：KV1为电机KV值，A为常数。
具体的，获取当前无人机需求最大KV值时，根据最大KV值制作KV值接近KV1的电机。
具体的，根据最大KV值制作KV值接近KV1的电机时，包括：
测试制作完成后电机加桨叶的最大拉力P1，以及最大电流Imax；
根据最大拉力P1与桨叶最大拉力Pmax计算比值，并根据比值执行以下操作：
P1>PMAX*0.8，降低KV15％，并根据降低KV值后的KV1重新制作KV值接近KV1的电机；
P1≤PMAX*0.8，采用电调增加弱磁功能。
具体的，采用电调增加弱磁功能时，最大弱磁电流Iw＝最大电流Imax*10％。
具体的，电调增加弱磁功能后，还包括：
测试电机加桨叶的当前最大拉力P2，并根据当前最大拉力P2与根据当前无人机确定桨叶最大拉力Pmax的比值执行如下步骤：
P2≥Pmax，确定当前KV1和最大弱磁电流Iw为目标值；
P2＜Pmax，采用电调控制最大弱磁电流Iw增加5％，并重新测试当前电机加桨叶的最大拉力P2。
具体的，采用电调调节电机KV值时，具体包括：
测试电机实际转速是否能够达到给定转速，并根据测试结果执行以下步骤：
达到给定转速，增加弱侧电流，实现弱磁提速，并重新测试电机实际转速；
未达到给定转速，设置弱磁电流为0，弱磁无效，并重新测试电机实际转速。
第二方面，本发明还提供了一种提高无人机动力效率的系统，包括：
获取模块，所述获取模块用于获取当前电机最大KV值；
电调模块，所述电调模块内搭载电调软件，用于调节电机弱磁电流，改变满载悬停电压占空比；
监测模块，所述监测模块用于监测当前电机满载悬停电压占空比，并发送信号至执行模块；
执行模块，所述执行模块用于根据检测模块发送的满载悬停电压占空比信号执行如下操作：
当前满载悬停电压电机占空比低于70％，发送信号至电调模块，电调模块调节满载悬停电压占空比；
当前满载悬停电压电机占空比处于70-80％，待机。
第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，所述存储器中存储有程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述所述的提高无人机动力效率的方法的步骤；
处理器被称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。
处理器还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
第四方面，本发明还提供了一种存储介质，存储有能够实现如上述所述的提高无人机动力效率的方法的程序指令。
其中，该程序指令可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。
实施例2：
本发明还提供了一种采用实施例1方法进行制作无人机电机的实施例，并根据制作的电机搭载在无人机上进行飞行动力检测，包括：
S1、制备符合要求的电机：
S11、根据当前无人机选定桨叶，确定桨叶最大拉力Pmax、最大拉力下的转速Nmax以及额定电压U：
由于无人机的桨叶最大拉力Pmax和最大拉力下的转速Nmax取决于许多因素，例如桨叶的尺寸形状、材料，以及驱动桨叶的电机或发动机的特性等。因此，不同类型和型号的无人机的Pmax和Nmax会有所不同，现在，本实施例仅提供其中一种状态，并且，本技术领域人员可以根据本实施例提供的状态进行实际测试；
例如：
采用DJI大疆创新的E2000多旋翼动力系统，其桨叶的直径为533mm，螺距为178mm,电调输入电压为44.4V时，其最大拉力为5100克/轴，最大转速为5700rpm，额定电压U为220V。
其中，最大拉力Pmax为5100克/轴，最大拉力下的转速Nmax为5700rpm；
S12、根据公式1：KV1＝Nmax/A/U；
常数A确定范围为0.85-0.95，本实施例中，常数A确定为0.9；
由于最大拉力Pmax为5100克/轴，最大拉力下的转速Nmax为5700rpm，常数A为0.9；代入式1中，可知KV1约为28.787；
S13、接着制作KV值接近KV1的电机，制作完成后，测试当前电机加桨叶的最大拉力P1，最大拉力P1的值约为4653克/轴；
根据公式：P1>(PMAX*0.8)？可知，4653克/轴大于4080克/轴(5100*0.8)，KV1值降低5％，返回步骤S13，重新制作KV值接近KV1的电机，此时的KV1的值约为27.659，为方便记录，此时的KV1的值可以理解为KV2，即KV2约为27.659；
S14、重复上述步骤，直至P1≤PMAX*0.8；
此时完成符合要求的电机，对于需要高精度电机KV值得使用者而言，此种方式更为精确；
S2、采用电调软件调节弱磁电流，改变满载悬停电压占空比；
S21、采用电调增加弱磁功能时，最大弱磁电流Iw＝最大电流Imax*10％；
由测量得知，最大允许电流Imax为25A；
最大弱磁电流Iw为2.5A；
S22、增加电机弱磁，测试电机加桨叶的最大拉力P2，测量得知P2为4966克/轴；
S23、根据公式3：P2≥Pmax？，P2小于Pmax，则返回步骤S22，最大弱磁电流Iw继续增加5％，测量得知此时P2为5130克/轴，P2>Pmax；
此时即可确定当前KV1和最大弱磁电流Iw为目标值；
S3、飞行检测；
检测当前电机实际转速是否达到给定转速，若达到给定转速，则停止增加弱磁电流，若未达到给定转速，则增加弱磁电流，弱磁电流增加值以最大弱磁电流Iw为目标值；
通过上述步骤，实现无人机飞行加速；
目前，无人机电机弱磁控制方法主要包括以下几种:
1.电机高频PWM控制方法:通过高频PWM控制，改变电机供电电压的平均值和占空比，从而降低电机的磁场强度。该方法简单易行，但需要电机控制器具有高频PWM输出能力。
2.电机相电流控制方法:通过控制电机的相电流大小和相位差，降低电机的磁场强度。该方法可以在电机工作时动态调整，但需要具有相电流测量和控制能力的电机控制器。
3.电机定子电流控制方法:通过控制电机定子电流大小和相位差，降低电机的磁场强度。该方法可以在电机工作时动态调整，但需要具有定子电流测量和控制能力的电机控制器.
4.电机磁场反向控制方法:通过控制电机磁场方向反向，从而降低电机的磁场强度。该方法需要电机控制器具有反向控制能力。
5.电机电压调制控制方法:通过改变电机供电电压的调制方式，从而降低电机的磁场强度，该方法需要电机控制器具有电压调制能力。
如图4-图5所示，为本发明电调增加弱磁之后电调软件的运行过程：
根据FOC典型控制框图，对于表贴式同步电机，普通情况下Id给定值Id_ref为0。要实现弱磁功能，只需要把Id_ref改为负电流即可。
而弱磁功能只在高转速大负载情况下产生作用，运行过程中弱磁电流给定值Id_ref的计算方法有多种，现在提供一种方法如下：
已知转速给定N_ref,给定电压U，测量转速N，中间计算量Vq,Vd，设电压调制比则M为100％的时候，电调输出电压达到满占空比。
实施例3：
本发明还提供了一种采用实施例1方法进行制作无人机电机的实施例，并根据制作的电机搭载在无人机上进行飞行动力检测，包括：
对于一个定子直径100mm，高度20mm的电机，KV值为100，选定了36寸桨叶，最大拉力为30Kg,最大扭矩10N.m，最大转速4000RPM。悬停拉力要求是15Kg，15Kg拉力测试电调输出赞孔比为55％，电机效率测得82％左右。
使用FOC电调增加弱磁功能，在测功机上，测试扭矩10N.m的时候，最大弱磁电流为-20A，此时最大转速为4500RPM。
重新计算适合弱磁的KV值，KV1＝100*(1.0-(4500-4000)/4000)＝87.5；
重新绕制线圈，新电机KV值为85，接近87.5。FOC电调重新适配新电机后，最大拉力测试满足30Kg要求，15Kg拉力下电调输出电压占空比在72％，电机效率测得88％左右，相对于原来100KV的电机，效率提升了6％。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种提高无人机动力效率的方法，其特征在于，包括：
获取原有电机KV值，记为KV0，并根据当前无人机以及确定适合弱磁的电机KV值的方法重新制作KV值为KV1的电机；
检测电机KV值，采用电调软件调节弱磁电流，改变满载悬停电压占空比；
其中，所述满载悬停电压占空比为70-80％；
所述确定适合弱磁的电机KV值的方法包括快速检测电机KV值方法以及高精准度检测电机KV值方法；
所述快速检测电机KV值方法包括：
取KV值为KV0的电机，在拉力台上测试最大拉力负载下的转速N0以及扭矩T0；
在测功机上，给定负载扭矩T0，弱磁电流Id＝-1.0A；
测试最大转速N1；
检测N1是否在递增，并根据检测结果执行如下步骤：
是，则按照-1.0A的电流值逐步增加弱磁电流，并重新测试最大转速N1；
否，记录当前若此电流Id为最大弱磁电流，并记录此时转速N1；
计算最大弱磁电流Id下的电机KV值：
KV1＝KV0*(1.0-(N1-N0)/N0)。
2.如权利要求1所述的一种提高无人机动力效率的方法，其特征在于，所述高精准度检测电机KV值方法包括：
根据当前无人机确定桨叶最大拉力Pmax、最大拉力下的转速Nmax以及额定工作电压U；
其中，电机KV值确定时，采用以下公式：
KV1＝Nmax/A/U；
式中：KV1为电机KV值，A为常数。
3.如权利要求2所述的一种提高无人机动力效率的方法，其特征在于，获取当前无人机需求最大KV值时，根据最大KV值制作KV值接近KV1的电机。
4.如权利要求3所述的一种提高无人机动力效率的方法，其特征在于，所述根据最大KV值制作KV值接近KV1的电机时，包括：
测试制作完成后电机加桨叶的最大拉力P1，以及最大电流Imax；
根据最大拉力P1与桨叶最大拉力Pmax计算比值，并根据比值执行以下操作：
P1>PMAX*0.8，KV1降低5％，并根据降低KV值后的KV1重新制作KV值接近KV1的电机；
P1≤PMAX*0.8，采用电调增加弱磁功能。
5.如权利要求4所述的一种提高无人机动力效率的方法，其特征在于，所述采用电调增加弱磁功能时，最大弱磁电流Iw＝最大电流Imax*10％。
6.如权利要求5所述的一种提高无人机动力效率的方法，其特征在于，所述电调增加弱磁功能后，还包括：
测试电机加桨叶的当前最大拉力P2，并根据当前最大拉力P2与根据当前无人机确定桨叶最大拉力Pmax的比值执行如下步骤：
P2≥Pmax，确定当前KV1和最大弱磁电流Iw为目标值；
P2＜Pmax，采用电调控制最大弱磁电流Iw增加5％，并重新测试当前电机加桨叶的最大拉力P2。
7.如权利要求1所述的一种提高无人机动力效率的方法，其特征在于，所述采用电调调节电机KV值时，具体包括：
测试电机实际转速是否能够达到给定转速，并根据测试结果执行以下步骤：
达到给定转速，增加弱侧电流，实现弱磁提速，并重新测试电机实际转速；
未达到给定转速，设置弱磁电流为0，弱磁无效，并重新测试电机实际转速。
8.一种提高无人机动力效率的系统，其特征在于，包括：
获取模块，所述获取模块用于获取当前电机最大KV值；
电调模块，所述电调模块内搭载电调，用于调节电机弱磁电流，改变满载悬停电压占空比；
监测模块，所述监测模块用于监测当前电机满载悬停电压占空比，并发送信号至执行模块；
执行模块，所述执行模块用于根据检测模块发送的满载悬停电压占空比信号执行如下操作：
当前满载悬停电压电机占空比低于70％，发送信号至电调模块，电调模块调节满载悬停电压占空比；
当前满载悬停电压电机占空比处于70-80％，待机。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，所述存储器中存储有程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7中任一项权利要求所述的提高无人机动力效率的方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，存储有能够实现如权利要求1-7中任一项权利要求所述的提高无人机动力效率的方法的程序指令。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117060815A (zh) * 2023-10-13 2023-11-14 深圳市弦动科技有限公司 一种电机温度间接测量方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07107772A (ja) * 1993-08-10 1995-04-21 Toyota Motor Corp 永久磁石型同期モータの駆動制御装置
JP2003033097A (ja) * 2001-07-17 2003-01-31 Sanken Electric Co Ltd 同期電動機の制御装置及び制御方法
JP2007153273A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
CN101958674A (zh) * 2010-09-29 2011-01-26 南京航空航天大学 绕组开路型永磁电机车载起动发电系统及控制方法
CN113381649A (zh) * 2021-06-29 2021-09-10 昂宝电子（上海）有限公司 用于直流无刷电机的控制方法和控制装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07107772A (ja) * 1993-08-10 1995-04-21 Toyota Motor Corp 永久磁石型同期モータの駆動制御装置
JP2003033097A (ja) * 2001-07-17 2003-01-31 Sanken Electric Co Ltd 同期電動機の制御装置及び制御方法
JP2007153273A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
CN101958674A (zh) * 2010-09-29 2011-01-26 南京航空航天大学 绕组开路型永磁电机车载起动发电系统及控制方法
CN113381649A (zh) * 2021-06-29 2021-09-10 昂宝电子（上海）有限公司 用于直流无刷电机的控制方法和控制装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117060815A (zh) * 2023-10-13 2023-11-14 深圳市弦动科技有限公司 一种电机温度间接测量方法
CN117060815B (zh) * 2023-10-13 2024-02-09 深圳市弦动科技有限公司 一种电机温度间接测量方法

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