DE102019115031A1 - Symmetrische steuerung eines asymmetrischen wechselstrommotors über einen flussregler auf basis eines zielverhältnisses zwischen zeitkonstante und abtastzeitraum - Google Patents

Abstract

Ein Steuersystem zum Steuern des Betriebs eines asymmetrischen Motors, um als symmetrischer Motor zu arbeiten, wird bereitgestellt und schließt einen ersten und einen zweiten Summierer, einen proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, ein komplexes Integrationsmodul und ein Steuermodul ein. Der erste Summierer bestimmt einen Flussfehler für die d- und q-Achse des asymmetrischen Motors auf Basis eines vorgegebenen Flusswerts und eines Rückkopplungsflusswerts. Der proportionale Flussfehler-Spannungswandler wandelt den Flussfehler in einen proportionalen Spannungsterm um. Das komplexe Integrationsmodul berechnet auf Basis einer Zeitkonstante, einer synchronen Winkelgeschwindigkeit und eines Abtastzeitraums einen integralen Spannungsterm. Der zweite Summierer summiert den proportionalen Spannungsterm, den integralen Spannungsterm und eine Dämpfungswiderstandsspannung zum Erzeugen eines Spannungsbefehlssignals. Die Dämpfungswiderstandsspannung basiert auf einem ersten und zweiten Dämpfungswiderstand. Das Steuermodul steuert den Betrieb des asymmetrischen Motors auf Basis des Spannungsbefehlssignals.

Description

• EINLEITUNG
• Die in diesem Abschnitt bereitgestellten Informationen dienen der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeiten der hier genannten Erfinder, soweit in diesem Abschnitt beschrieben, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung möglicherweise nicht anderweitig als Stand der Technik gelten, werden weder ausdrücklich noch stillschweigend als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenlegung gelten gelassen.
• Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf asymmetrische Wechselstrom-(AC-)motoren und insbesondere auf Schaltungen zum Steuern des Betriebs asymmetrischer Wechselstrommotoren.
• Elektrische Maschinen werden in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Zum Beispiel schließen Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) üblicherweise ein elektrisches Traktionsantriebssystem mit einem Mehrphasenwechselstrom-(AC-)motor ein. Der Wechselstrommotor wird von einem Wechselrichter angetrieben, der Strom von einer Gleichstrom-(DC-)quelle wie etwa einer Speicherbatterie erhält. Der Wechselrichter wandelt eine Gleichspannung in eine Wechselspannung um, die dann zum Antreiben des Wechselstrommotors verwendet wird, um eine Welle eines HEV-Antriebsstrangs zu drehen.
• Ein oder mehrere Wechselstrommotoren können in einem Fahrzeug implementiert sein. Die Wechselstrommotoren können asymmetrische Motoren wie etwa interne Permanentmagnet-Synchronmotoren (IPMSM) sein. IPMSM werden aufgrund der hohen entsprechenden Leistungsdichte und Effizienzklassen in Hochleistungsanwendungen verwendet.
• KURZDARSTELLUNG
• Bereitgestellt wird ein Steuersystem zum Steuern des Betriebs eines asymmetrischen Motors, um als symmetrischer Motor zu arbeiten. Das Steuersystem schließt einen Speicher, einen ersten Summierer, einen proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, ein komplexes Integrationsmodul, einen zweiten Summierer und ein Steuermodul ein. Der Speicher ist konfiguriert, um eine Zeitkonstante, einen ersten Dämpfungswiderstand für eine d-Achse des asymmetrischen Motors und einen zweiten Dämpfungswiderstand für eine q-Achse des asymmetrischen Motors zu speichern. Der erste Summierer ist konfiguriert, um einen Flussfehler für die d-Achse und die q-Achse des asymmetrischen Motors auf Basis eines vorgegebenen Flusswerts und eines Rückkopplungsflusswerts zu bestimmen. Der proportionale Flussfehler-Spannungswandler ist konfiguriert, um den Flussfehler in einen proportionalen Spannungsterm umzuwandeln. Das komplexe Integrationsmodul ist konfiguriert, um auf Basis der Zeitkonstante, einer synchronen Winkelgeschwindigkeit des asymmetrischen Motors und einem Abtastzeitraum einen integralen Spannungsterm zu berechnen. Der zweite Summierer ist konfiguriert, um den proportionalen Spannungsterm, den integralen Spannungsterm und eine Dämpfungswiderstandsspannung zum Erzeugen eines Spannungsbefehlssignals zu summieren, wobei die Dämpfungswiderstandsspannung auf dem ersten Dämpfungswiderstand und dem zweiten Dämpfungswiderstand basiert. Das Steuermodul ist konfiguriert, um den Betrieb des asymmetrischen Motors auf Basis des Spannungsbefehlssignals zu steuern.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Steuersystem ferner einen Regler ein, der konfiguriert ist, um die Zeitkonstante auf Basis des Abtastzeitraums zum Abtasten des Stroms oder Flusses des asymmetrischen Motors zu berechnen, wobei der Regler den proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, das komplexe Integrationsmodul und den zweiten Summierer einschließt.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Steuersystem ferner einen Regler ein, der konfiguriert ist, um die Dämpfungswiderstandsspannung auf Basis von mindestens der Zeitkonstante, einer der d-Achse zugeordneten Strommenge, einer der q-Achse zugeordneten Strommenge, einer oder mehrerer partieller Ableitungen von Oberflächenflusskarten, einer der d-Achse zugeordneten Flussmenge, einer der q-Achse zugeordneten Flussmenge oder eines Wirkwiderstands des asymmetrischen Motors zu berechnen, wobei der Regler den proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, das komplexe Integrationsmodul und den zweiten Summierer einschließt.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Steuersystem ferner einen Regler ein, der konfiguriert ist, um die Dämpfungswiderstandsspannung auf Basis der Zeitkonstante, einer der d-Achse zugeordneten Strommenge, einer der q-Achse zugeordneten Strommenge, einer der d-Achse zugeordneten Flussmenge, einer der q-Achse zugeordneten Flussmenge und eines Wirkwiderstands des asymmetrischen Motors zu berechnen, wobei der Regler den proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, das komplexe Integrationsmodul und den zweiten Summierer einschließt.
• Bei anderen Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert, um den asymmetrischen Motor so zu betreiben, dass eine modifizierte Anlagendarstellung des asymmetrischen Motors von $\frac{1}{s+{\tau }_{mod}^{-1}+j{\omega }_e}$

  

  in der Laplace-Domäne bereitgestellt wird, wobei τ_mod die Zeitkonstante ist und ω_e die synchrone Winkelgeschwindigkeit ist.
• Bei anderen Merkmalen ist der proportionale Flussfehler-Spannungswandler konfiguriert, um den proportionalen Spannungsterm auf Basis einer vorgewählten Bandbreite zu erzeugen.
• Bei anderen Merkmalen ist das komplexe Integrationsmodul konfiguriert, um den proportionalen Spannungsterm durch einen Verstärkungsbetrag und einen diskreten Integrationsprozess zu modifizieren. Der Verstärkungsbetrag basiert auf der Zeitkonstante, der synchronen Winkelgeschwindigkeit und dem Abtastzeitraum.
• Bei anderen Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert, um den asymmetrischen Motor auf Basis einer ersten flussbasierten linearisierten Maschinengleichung für die d-Achse und einer zweiten flussbasierten linearisierten Gleichung für die q-Achse zu betreiben. Die erste flussbasierte linearisierte Maschinengleichung und die zweite flussbasierte linearisierte Gleichung weisen dieselbe Form auf wie symmetrische Maschinengleichungen.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Steuersystem ferner einen Regler ein, der konfiguriert ist, um den Betrieb des asymmetrischen Motors unter Verwendung eines gleichen Verhältnisses zwischen Zeitkonstante und Abtastzeitraum für die d-Achse und die q-Achse zu regeln. Der Regler schließt den proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, das komplexe Integrationsmodul und den zweiten Summierer ein.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Steuersystem ferner Folgendes ein: ein Strommodul, das konfiguriert ist, um eine d- und q-Achsen-Strommenge für eine nächste Abtastzeit nach einer Stromabtastzeit zu schätzen; und einen Strom-Flusswandler, der konfiguriert ist, um die geschätzte d- und q-Achsen-Strommenge in den Rückkopplungsflusswert umzuwandeln. Der Rückkopplungsflusswert ist eine Flussmenge für die d- und q-Achse.
• Bei anderen Merkmalen wird ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines asymmetrischen Motors, um als symmetrischer Motor zu arbeiten, bereitgestellt. Das Verfahren schließt Folgendes ein: Berechnen einer Zeitkonstante, eines ersten Dämpfungswiderstands für eine d-Achse des asymmetrischen Motors und eines zweiten Dämpfungswiderstands für eine q-Achse des asymmetrischen Motors; Bestimmen eines Flussfehlers für die d-Achse und die q-Achse des asymmetrischen Motors auf Basis eines vorgegebenen Flusswerts und eines Rückkopplungsflusswerts; Umwandeln des Flussfehlers in einen proportionalen Spannungsterm; auf Basis der Zeitkonstante, einer synchronen Winkelgeschwindigkeit des asymmetrischen Motors und eines Abtastzeitraums, Modifizieren des proportionalen Spannungsterms, um einen integralen Spannungsterm bereitzustellen; Summieren des proportionalen Spannungsterms, des integralen Spannungsterms und einer Dämpfungswiderstandsspannung zum Erzeugen eines Spannungsbefehlssignals, wobei die Dämpfungswiderstandsspannung auf dem ersten Dämpfungswiderstand und dem zweiten Dämpfungswiderstand basiert; und Steuern des Betriebs des asymmetrischen Motors auf Basis des Spannungsbefehlssignals. Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren das Berechnen der Zeitkonstante auf Basis des Abtastzeitraums zum Abtasten des Stroms oder Flusses des asymmetrischen Motors ein. Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren das Berechnen der Dämpfungswiderstandsspannung auf Basis von mindestens der Zeitkonstante, einer der d-Achse zugeordneten Strommenge, einer der q-Achse zugeordneten Strommenge, einer oder mehrerer partieller Ableitungen von Oberflächenflusskarten, einer der d-Achse zugeordneten Flussmenge, einer der q-Achse zugeordneten Flussmenge oder eines Wirkwiderstands des asymmetrischen Motors ein.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren das Berechnen der Dämpfungswiderstandsspannung auf Basis der Zeitkonstante, einer der d-Achse zugeordneten Strommenge, einer der q-Achse zugeordneten Strommenge, einer der d-Achse zugeordneten Flussmenge, einer der q-Achse zugeordneten Flussmenge und eines tatsächlichen Widerstands des asymmetrischen Motors ein.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren ferner den Betrieb des asymmetrischen Motors ein, um eine modifizierte Anlagendarstellung des asymmetrischen Motors von $\frac{1}{s+{\tau }_{mod}^{-1}+j{\omega }_e}$

  

  in der Laplace-Domäne bereitzustellen, wobei τ_mod die Zeitkonstante ist und ω_e die synchrone Winkelgeschwindigkeit ist.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren ferner das Erzeugen des proportionalen Spannungsterms auf Basis einer vorgewählten Bandbreite ein.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren das Modifizieren des proportionalen Spannungsterms durch einen Verstärkungsbetrag und einen diskreten Integrationsprozess ein, wobei der Verstärkungsbetrag auf der Zeitkonstante, der synchronen Winkelgeschwindigkeit und dem Abtastzeitraum basiert.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren ferner das Betreiben des asymmetrischen Motors auf Basis einer ersten flussbasierten linearisierten Maschinengleichung für die d-Achse und einer zweiten flussbasierten linearisierten Gleichung für die q-Achse ein, wobei die erste flussbasierte linearisierte Maschinengleichung und die zweite flussbasierte linearisierte Gleichung dieselbe Form wie symmetrische Maschinengleichungen aufweisen.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren ferner das Regeln des Betriebs des asymmetrischen Motors unter Verwendung eines gleichen Verhältnisses zwischen Zeitkonstante und Abtastzeitraum für die d-Achse und die q-Achse ein.
• Bei anderen Merkmalen schließt das Verfahren ferner Folgendes ein: Schätzen einer d- und q-Achsen-Strommenge für eine nächste Abtastzeit nach einer Stromabtastzeit; und Umwandeln der geschätzten d- und q-Achsen-Strommenge in den Rückkopplungsflusswert, wobei der Rückkopplungsflusswert eine Flussmenge für die d- und q-Achse ist.
• Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der Offenbarung nicht einschränken.
• Figurenliste
• Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, in denen:
• 1 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines Steuersystems ist, das ein Motorsteuermodul gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält;
• 2 eine vereinfachte Querschnittsansicht von oben eines konzeptionellen Diagramms eines IPMSM ist, die die d- und q-Achse veranschaulicht;
• 3 eine äquivalente Schaltungsdarstellung der q-Achse eines IPMSM ist;
• 4 eine äquivalente Schaltungsdarstellung der d-Achse eines IPMSM ist;
• 5 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines Steuersystems für einen asymmetrischen Motor mit einem Stromregelmodul ist;
• 6 eine schematische Ansicht eines Beispiels des Stromregelmoduls aus 5 ist;
• 7 ein Beispiel eines dreidimensionalen Oberflächenkartengraphen des q-Achsen-Flusses gegen dem d-Achsen-Strom und q-Achsen-Strom für einen bestimmten asymmetrischen Motor ist;
• 8 ein Beispiel eines dreidimensionalen Oberflächenkartengraphen des d-Achsen-Flusses gegen dem q-Achsen-Strom und d-Achsen-Strom für einen bestimmten asymmetrischen Motor ist;
• 9 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines Steuersystems für einen asymmetrischen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, und
• 10 ein Verfahren zum Betreiben eines asymmetrischen Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
• In den Zeichnungen können für ähnliche und/oder identische Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
• Bisher war es schwierig, asymmetrische Motoren zu analysieren und einzustellen. Hierin werden Motorsteuersysteme dargelegt, die asymmetrische Motoren so betreiben, dass die asymmetrischen Motoren symmetrisch erscheinen. Die Motordynamik wird durch Einstellen eines Verhältnisses zwischen Zeitkonstante und Abtastzeitraum und durch Berechnen und Anwenden virtueller d-Achsen- und q-Achsen-Widerstandsdämpfungswerte so manipuliert, dass der Motor ähnlich wie ein symmetrischer Motor arbeitet. Beispiele symmetrischer Motoren sind ein Induktionsmotor und ein Oberflächenpermanentmagnet-Synchronmotor (SPMSM). Zur Polplatzierung und zum Einstellen der Steuerung kann eine Steuerungsanalyse zum Einsatz kommen. Dies führt zu einer Steuerung (oder einem Motorsteuerungsmodul) mit signifikant verbesserter dynamischer Leistung, Steifheit und Robustheit, beispielsweise bei Änderungen entsprechender Parameter (z. B. Änderungen von Fluss, Spannung, Strom usw.). Weitere Vorteile werden weiter unten beschrieben.
• 1 zeigt ein Beispiel eines Steuersystems 110, das in einem Fahrzeug 112 implementiert ist und eine Stromquelle 114, einen Spannungssensor 116, einen Spannungswechselrichter 118, Stromsensoren 120, einen asymmetrischen Motor 122 (z. B. einen IPMSM) und ein Motorsteuermodul 124 einschließt. Das Motorsteuermodul 124 steuert den Betrieb des asymmetrischen Motors 122, beispielsweise auf Basis des Stroms, mit dem jede Phase des asymmetrischen Motors 122 versorgt wird, einer Drehposition einer Ausgangswelle des asymmetrischen Motors 122 und einer Gleichspannung (DC), die vom Spannungssensor 116 erfasst wird. Der asymmetrische Motor 122 kann zum Beispiel ein oder mehrere Antriebsräder in Drehung versetzen (ein Antriebsrad 126 ist dargestellt). Der asymmetrische Motor 122 treibt möglicherweise ein oder mehrere andere Räder 128 nicht an (als nicht angetriebene Räder bezeichnet). Obwohl das Fahrzeug 112 mit einem einzigen asymmetrischen Motor dargestellt ist, kann das Fahrzeug zusätzliche asymmetrische Motoren einschließen, um eins oder mehrere der Räder 128 anzutreiben.
• Die Stromquelle 114 versorgt die Spannungsleitung 130 mit der Gleichspannung (DC). Die Spannungsleitung 132 kann eine Referenzspannung oder ein Massepotential sein.
• Die Stromquelle 114 und der Spannungssensor 116 sind mit den Spannungsleitungen 130, 132 verbunden. Der Spannungssensor erfasst eine Spannungsdifferenz zwischen den Spannungsleitungen 130, 132. Ein Kondensator 134 kann mit den Spannungsleitungen 130, 132 verbunden sein.
• Der Spannungswechselrichter 118 wandelt das Gleichspannungspotential an den Spannungsleitungen 130, 132 in Wechselspannungen um, die an den asymmetrischen Motor angelegt werden. Der Spannungswechselrichter schließt drei Sätze Dioden-Transistor-Paare ein, wobei jeder Satz zwei in Reihe geschaltete Transistoren und jeweils parallel zum entsprechenden Transistor geschaltete Dioden einschließt. Der Spannungswechselrichter 118 schließt Transistoren 140, 142, 144, 146, 148, 150 und Dioden 152, 154, 156, 158, 160, 162 ein. Die Stromsensoren 120 erfassen Strom für jeden Phasenausgang des Spannungswechselrichters 118.
• Das Motorsteuermodul 124 erzeugt Steuersignale in Form von Pulsweitenmodulationssignalen (PWM-Signalen), die jeweils an den Transistoren 140, 142, 144, 146, 148, 150 bereitgestellt werden. Die PWM-Signale werden auf Basis eines Ausgangs eines Regelmoduls (oder Reglers) erzeugt. Beispielhafte Regelmodule sind in 5 und 9 dargestellt.
• Das Steuersystem 110 kann auch einen Speicher 170 einschließen, der als Teil des Motorsteuermoduls 124 implementiert sein kann oder vom Motorsteuermodul 124 getrennt sein kann, wie gezeigt. Der Speicher 170 kann beliebige der hier offenbarten Gleichungen, Parameter, Variablen, Nachschlagetabellen und/oder anderen Daten und/oder Signale speichern.
• 2 zeigt ein konzeptionelles Diagramm eines IPMSM 200, das die d- und q-Achsen darstellt. Das IPMSM 200 schließt einen Stator und einen Rotor ein. Der Stator schließt 3-Phasen-Wicklungen a, b, c ein, wobei a_in , b_in , c_in für Stromfluss in die Seite hinein und a_out , b_out , c_out für Stromfluss aus der Seite heraus stehen. Der Stator kann eine zylindrisch geformte Barriere 202 einschließen. Der Rotor schließt Permanentmagnete ein (ein Permanentmagnet 204 ist dargestellt) und Stahl 206. Der Rotor dreht sich innerhalb des Stators. Die d-Achse des IPMSM 200 ist durch den Vektor f_d dargestellt, und die q-Achse des IPMSM 200 ist durch den Vektor f_q dargestellt. Die d-Achse ist eine gedachte Achse und erstreckt sich von einem Drehpunkt des Rotors zu einem Nordpol des Permanentmagneten 204. Die q-Achse ist eine reale Achse und erstreckt sich vom Drehpunkt des Rotors und ist elektrisch und magnetisch orthogonal zur d-Achse.
• 3 zeigt die q-Achsen-Spannung 300, die von einem Wechselrichter und der äquivalenten Schaltung der IPMSM-q-Achse 302 bereitgestellt wird. Der Wechselrichter stellt eine Spannung V_q bereit. Im dq-Rahmen sind stationäre Werte DC, doch transiente Werte können viele Frequenzkomponenten haben. Die q-Achse 302 des Motors schließt einen Widerstand r_s , eine Induktivität L_q und eine Gegenelektromotorkraft (Gegen-EMK)-Querkopplungsspannungsquelle ω_eλ_d ein, die in Reihe geschaltet sind, wobei λ_d die d-Achsen-Flussverkettung ist. Strom I_q fließt durch die äquivalente Schaltung.
• 4 zeigt entsprechend die d-Achsen-Spannung 400, die von einem Wechselrichter und der äquivalenten Schaltung der IPMSM-d-Achse 402 bereitgestellt wird. Der Wechselrichter stellt eine Spannung V_d bereit. Die d-Achse 402 des Motors schließt einen Widerstand r_s , eine Induktivität L_q und eine Gegen-EMK-Querkopplungsspannungsquelle ω_eλ_q ein, die in Reihe geschaltet sind, wobei λ_q die q-Achsen-Flussverkettung ist. Strom I_d fließt durch die äquivalente Schaltung.
• Maschinenäquivalente Schaltungen, die in 3 und 4 gezeigt sind, können durch Gleichung 1 bis 2 dargestellt werden, wobei ω_e die elektrische synchrone Winkelgeschwindigkeit in Bogenmaß pro Sekunde ist. $${\text{L}}_{\text{q}}\frac{d{I}_q}{dt}={\text{V}}_{\text{q}}-{\text{I}}_{\text{q}}{\text{r}}_{\text{s}}-{\omega }_e{\lambda }_{\text{d}}$$

  

  $${\text{L}}_{\text{q}}\frac{d{I}_d}{dt}={\text{V}}_{\text{d}}-{\text{I}}_{\text{d}}{\text{r}}_{\text{s}}-{\omega }_e{\lambda }_{\text{q}}$$

  
• Flussverkettungen (nachfolgend als Fluss bezeichnet) der d-Achse und q-Achse können durch Gleichung 3 und 4 dargestellt werden, wobei λ_d der d-Achsen-Fluss und λ_q der q-Achsen-Fluss ist, wobei f und g Funktionen sind. $${\lambda }_{\text{d}}=f\left({\text{I}}_{\text{d}},{\text{I}}_{\text{q}}\right)$$

  

  $${\lambda }_{\text{q}}=g\left({\text{I}}_{\text{d}},{\text{I}}_{\text{q}}\right)$$

  
• Die Drehmomentausgabe des IPMSM 200 aus 2 kann durch Gleichung 5 dargestellt werden, wobei T_e das Abtriebsdrehmoment und P die Anzahl der Polpaare des IPMSM 200 ist. $$T_e=\left(\frac{3P}{2}\right)\left({\lambda }_{\text{d}}{\text{I}}_{\text{q}}-{\lambda }_{\text{q}}{\text{I}}_{\text{d}}\right)$$

  
• 5 zeigt ein Beispiel eines Steuersystems 500 für einen asymmetrischen Motor 502. Das Steuersystem 500 schließt ein Motorsteuermodul 504 und einen Spannungswechselrichter 506 ein. Das Motorsteuermodul 504 schließt ein Strombefehlserzeugungsmodul 508, ein Stromregelmodul 510, ein Schaltersteuermodul 512, ein 3-Phasenstrom-Achsenstromwandlermodul 514 und ein Winkelpositions-Winkelgeschwindigkeitswandlermodul 516 ein.
• Das Strombefehlserzeugungsmodul 508 empfängt ein Drehmomentbefehlssignal $T_e^{*}$

  

  und ein Gleichspannungssignal V_dc und erzeugt ein d-Achsen- und q-Achsen-Strombefehlssignal $I_{dq}^{*}.$

  

  Das Stromregelmodul 510 erzeugt ein Spannungsbefehlssignal $V_{dq}^{*}$

  

  auf Basis des d-Achsen- und q-Achsen-Strombefehlssignals $I_{dq}^{*},$

  

  eines d-Achsen- und q-Achsen-Stromsignals I_dq und eines synchronen Winkelgeschwindigkeitssignals ω_e . Das Schaltersteuermodul 512 erzeugt ein Tastverhältnissignal D* auf Basis des Spannungsbefehlssignals $V_{dq}^{*},$

  

  des Gleichspannungssignals V_dc und einer Winkelposition des asymmetrischen Motors 502. Der Spannungswechselrichter 514 erzeugt 3-Phasen-Spannungssignale V_abc auf Basis des Tastverhältnissignals D* und der am Wechselrichter anliegenden physikalischen Gleichspannung. Stromsensoren 518 erfassen den Stromfluss für jeweilige Phasen des asymmetrischen Motors 502.
• Das 3-Phasenstrom-Achsenstromwandlermodul 514 wandelt den von den Stromsensoren 518 erfassten Strom der 3 Phasen in das d-Achsen- und q-Achsen-Stromsignal I_dq um. Das Winkelpositions-Winkelgeschwindigkeitswandlermodul 516 berechnet oder schätzt die Ableitung einer Winkelposition θe entsprechend der elektrischen Winkelposition des Rotors des asymmetrischen Motors 502, um die elektrische synchrone Winkelgeschwindigkeit bereitzustellen, die durch das synchrone Winkelgeschwindigkeitssignal ω_e dargestellt wird.
• Obwohl die oben angegebenen d-Achsen- und q-Achsen-Signale jeweils als einzelnes Signal beschrieben werden, kann jedes dieser Signale als zwei Signale, ein d-Achsen-Signal und ein q-Achsen-Signal, dargestellt werden. Zum Beispiel können das d-Achsen- und q-Achsen-Strombefehlssignal $I_{dq}^{*}$

  

  als ein d-Achsen-Strombefehlssignal $I_d^{*}$

  

  I_d und q-Achsen-Strombefehlssignal $I_q^{*}$

  

  dargestellt werden. In gleicher Weise können das d-Achsen- und q-Achsen-Stromsignal I_dq als ein d-Achsen-Stromsignal I_d und ein q-Achsen-Stromsignal I_q dargestellt werden. Ebenso kann das Spannungsbefehlssignal $V_{dq}^{*}$

  

  als ein d-Achsen-Spannungsbefehlssignal $V_d^{*}$

  

  und ein q-Achsen-Spannungsbefehlssignal $V_q^{*}$

  

  dargestellt werden.
• 6 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels 600 des Stromregelmoduls 510 aus 5. Das Stromregelmodul 510 ist ein komplexer Vektorstromregler und empfängt die Stromsignale I_d , I_q und die Strombefehlssignale $I_d^{*},I_q^{*}$

  

  und gibt die Spannungsbefehlssignale $V_d^{*},V_q^{*}$

  

  aus. Das beispielhafte Stromregelmodul 600 schließt Summierer 602, 604 ein, die die Stromsignale I_d , I_q jeweils von den Strombefehlssignalen $I_d^{*},I_q^{*}$

  

  subtrahieren.
• Das Stromregelmodul 600 schließt Verstärkungsblöcke 606, 608, 610, 612, 614, 616 ein, die die Verstärkungen K_pq , K_iq , ω_e ,K_ppq , K_pd , K_id , ω_eK_ppd mit Ausgaben der Summierer 602, 604 multiplizieren. Ein erster Summierer 618 summiert Ausgaben der Verstärkungsblöcke 608, 616. Ein zweiter Summierer 620 subtrahiert eine Ausgabe des Verstärkungsblocks 610 von einer Ausgabe des Verstärkungsblocks 614. Die Ausgaben der Summierer 618, 620 werden durch diskrete Zeitintegratoren 622, 624 integriert. Ausgaben der Integratoren 622, 624 werden jeweils mit Ausgaben der Verstärkungsblöcke 606, 612 über die Summierer 626, 628 summiert. Die Verstärkungsblöcke 606, 608, die Summierer 618, 626 und der diskrete Zeitintegrator 622 stellen eine erste Proportional-Integral-Schleife (PI-Schleife) 630 bereit. Die Verstärkungsblöcke 612, 614, die Summierer 620, 628 und der Integrator 624 stellen eine zweite PI-Schleife 632 bereit.
• Die Widerstandsdämpfungsblöcke 634, 636 multiplizieren einen Widerstandsdämpfungswert R_damp mit jedem der Stromsignale I_d , I_q . Ausgaben der Widerstandsdämpfungsblöcke 634, 636 werden über Summierer 638, 640 subtrahiert und jeweils von den Ausgaben der Summierer 626, 628 subtrahiert, um die Spannungsbefehlssignale $V_d^{*},V_q^{*}$

  

  bereitzustellen.
• Einstellen des Stromreglers unter Verwendung des Steuersystems 500 aus 5 und des Stromregelmoduls 600 aus 6 ist kompliziert und parameterempfindlich. Es kann schwierig sein zu bestimmen: wann statische Induktivität vs. transiente Induktivität zu verwenden ist; wie statische vs. transiente Induktivitäten zu berechnen sind; und wie die Widerstandsdämpfungsblöcke 634, 636 (d. h. der entsprechende Widerstandsdämpfungswert R_damp ) einzustellen sind. Außerdem ist das Einstellen für die d-Achse und die q-Achse aufgrund der asymmetrischen Induktivität des entsprechenden asymmetrischen Motors unterschiedlich.
• Die folgenden Beispiele stellen ein Steuersystem bereit, das einen asymmetrischen Motor derart steuert, dass der asymmetrische Motor in Bezug auf ein Regelmodul als symmetrischer Motor arbeitet. Die Beispiele vereinfachen die Regelung, beseitigen statische vs. transiente Induktivitätsprobleme, sorgen für die gleiche Einstellung sowohl für die d-Achse als auch für die q-Achse eines asymmetrischen Motors und verbessern die Regelleistung und Robustheit, wie weiter unten beschrieben.
• Die folgenden Beispiele basieren auf dem Verständnis, dass die Beziehungen zwischen dem Fluss eines asymmetrischen Motors und den d-Achsen und q-Achsen-Strompegeln nicht zweidimensional, sondern tatsächlich dreidimensional sind. 7 und 8 zeigen dreidimensionale Oberflächenkartengraphen 700, 800 (als Flusskarten bezeichnet) von (i) einem q-Achsen-Fluss λ_q vs. d-Achsen- und q-Achsen-Strom für einen bestimmten asymmetrischen Motor und von (ii) einem entsprechenden d-Achsen-Fluss λ_d vs. q-Achsen- und d-Achsen-Strom für denselben asymmetrischen Motor. Obwohl sich der q-Achsen-Fluss λ_q hauptsächlich aufgrund einer Änderung des q-Achsen-Stroms ändert, ändert sich der q-Achsen-Fluss λ_q auch auf Basis einer Änderung des d-Achsen-Stroms. Entsprechend ändert sich, obwohl sich der d-Achsen-Fluss λ_d hauptsächlich aufgrund einer Änderung des d-Achsen-Stroms ändert, der d-Achsen-Fluss λ_d auch auf Basis einer Änderung des q-Achsen-Stroms. Die Maßeinheiten für den q-Achsen-Fluss λ_q und den d-Achsen-Fluss λ_d sind Weber (Wb), und die Maßeinheiten für den q-Achsen-Strom und d-Achsen-Strom sind Ampere (A). Transiente Induktivitäten des asymmetrischen Motors entsprechen lokalen Steigungen der Oberflächenkartengraphen 700 und/oder 800. Die statische Induktivität ist gleich dem Fluss dividiert durch den entsprechenden Achsenstrom.
• Alternative Formen der obigen Gleichungen 1 und 2 werden nachstehend als Maschinengleichungen 6 und 7 bereitgestellt. $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}{\mathrm{\lambda }}_{\text{q}}={\text{V}}_{\text{q}}-R{\text{i}}_{\text{q}}-{\omega }_e{\lambda }_d=f_1$$

  

  $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}{\mathrm{\lambda }}_{\text{d}}={\text{V}}_{\text{d}}-R{\text{i}}_{\text{d}}+{\omega }_e{\lambda }_q=f_2$$

  
• Die Gleichungen 6 und 7 können unter Verwendung eines Arbeitspunktmodells, das in den Gleichungen 8 und 9 dargestellt ist, an einem Arbeitspunkt linearisiert werden. Dies beinhaltet das Verwenden einer partiellen Ableitung einer Funktion in Bezug auf jede Variable. $$\mathrm{\Delta }{f}_1=\frac{\text{d}}{\text{dt}}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{q}}=\mathrm{\Delta }{\text{V}}_{\text{q}}\frac{\partial {\text{f}}_1}{\partial {\text{V}}_{\text{q}}}\left|{}_{\text{op}}+\mathrm{\Delta }{\text{i}}_{\text{q}}\frac{\partial {\text{f}}_1}{\partial {\text{i}}_{\text{q}}}\right|{{}_{\text{op}}+\Delta {\lambda }_{\text{d}}\frac{\partial {\text{f}}_1}{\partial \lambda }|}_{\text{op}}$$

  

  $$\mathrm{\Delta }{f}_2=\frac{\text{d}}{\text{dt}}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{d}}=\mathrm{\Delta }{\text{V}}_{\text{d}}\frac{\partial {\text{f}}_2}{\partial {\text{V}}_d}\left|{}_{\text{op}}+\mathrm{\Delta }{\text{i}}_d\frac{\partial {\text{f}}_2}{\partial {\text{i}}_d}\right|{{}_{\text{op}}+\Delta {\lambda }_q\frac{\partial {\text{f}}_2}{\partial {\lambda }_q}|}_{\text{op}}$$

  
• Die resultierenden linearisierten Maschinengleichungen sind die Gleichungen 10 und 11. $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}\mathrm{\Delta }{\mathrm{\lambda }}_{\text{q}}=\mathrm{\Delta }{\text{V}}_{\text{q}}-\text{R}\mathrm{\Delta }{\text{i}}_{\text{q}}-{\omega }_e\mathrm{\Delta }{\lambda }_d$$

  

  $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}\mathrm{\Delta }{\mathrm{\lambda }}_{\text{d}}=\mathrm{\Delta }{\text{V}}_{\text{d}}-\text{R}\mathrm{\Delta }{\text{i}}_{\text{d}}-{\omega }_e\mathrm{\Delta }{\lambda }_q$$

  
• Die Gleichungen 10 und 11 sind Kleinsignaldarstellungen der Maschinengleichungen 6 und 7 unter Verwendung einer Kleinsignalanalyse.
• Die q-Achsen- und d-Achsen-Strompegel können als Funktion des d-Achsen- und q-Achsen-Flusses definiert werden, wie durch die Gleichungen 12 und 13 dargestellt, die entsprechende Oberflächenflusskarten von I_d und I_q vs. λ_d und λ_q aufweisen, und / und g sind Funktionen. In den Gleichungen 12 und 13 werden die dreidimensionalen Karten in 7 und 8 in einer umgekehrten Weise verwendet, sodass bestimmte Flusspegel bestimmte Strompegel bereitstellen. $$I_{\text{q}}=f\left({\mathrm{\lambda }}_{\text{d}},{\mathrm{\lambda }}_{\text{q}}\right)$$

  

  $$I_{\text{d}}=g\left({\mathrm{\lambda }}_{\text{d}},{\mathrm{\lambda }}_{\text{q}}\right)$$

  
• Das Auflösen nach ΔI_q und ΔI_d unter Verwendung der Kleinsignalanalyse und der Oberflächen entsprechend den Gleichungen 12 und 13 ergibt die Gleichungen 14 und 15, in denen Stromänderungen als Funktion von Flussänderungen definiert sind. Dies ergibt eine Beziehung zwischen einer Kleinsignaländerung des Stroms relativ zu einer Kleinsignaländerung des Flusses. $$\mathrm{\Delta }{\text{I}}_{\text{q}}=\frac{\partial I_q}{\partial {\lambda }_q}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{q}}+\frac{\partial I_q}{\partial {\lambda }_d}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{d}}$$

  

  $$\mathrm{\Delta }{\text{I}}_{\text{d}}=\frac{\partial I_d}{\partial {\lambda }_q}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{q}}+\frac{\partial {\text{I}}_d}{\partial {\lambda }_d}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{d}}$$

  
• Die rechten Seiten der Gleichungen 14 und 15 können in die Gleichungen 10 und 11 eingefügt werden, um die folgenden linearen Maschinengleichungen 16 und 17 in einem Flussformat bereitzustellen. $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{q}}=\mathrm{\Delta }{\text{V}}_{\text{q}}-R\left(\frac{\partial I_q}{\partial {\lambda }_q}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{q}}+\frac{\partial I_q}{\partial {\lambda }_d}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{d}}\right)-{\omega }_e\mathrm{\Delta }{\lambda }_d$$

  

  $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{d}}=\mathrm{\Delta }{\text{V}}_{\text{d}}-R\left(\frac{\partial I_d}{\partial {\lambda }_q}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{q}}+\frac{\partial I_d}{\partial {\lambda }_d}\mathrm{\Delta }{\lambda }_{\text{d}}\right)-{\omega }_e\mathrm{\Delta }{\lambda }_y$$

  
• Die Gleichungen 16 und 17 sind keine Funktion des Stroms. Die partiellen Ableitungsterme $\frac{\partial Iq}{\partial \lambda q},\frac{\partial Iq}{\partial \lambda d},\frac{\partial Id}{\partial \lambda q}\text{ und }\frac{\partial Id}{\partial \lambda d}$

  

  der Gleichungen 16 und 17 stehen in direkter Beziehung zu einer Umkehrung der Induktivität (oder 1/Induktivität) und können aus den Oberflächenkarten der 7 und 8 berechnet werden. Wenn diese inversen Flussterme mit dem Widerstand multipliziert werden, wie in den Gleichungen 16 und 17 gezeigt, ergeben sich Zeitkonstanten des Widerstands gegenüber der Induktivität. Diese Zeitkonstanten können ausgedrückt werden als $\frac{1}{{\tau }_{qq}},\frac{1}{{\tau }_{qd}},\frac{1}{{\tau }_{dd}}\text{ und }\frac{1}{{\tau }_{dq}}.$

  

  Da die Werte von $\frac{1}{{\tau }_{qd}}$

  

  und $\frac{1}{{\tau }_{dq}}$

  

  klein sind im Vergleich zu den Werten von $\frac{1}{{\tau }_{qq}}\text{ und }\frac{1}{{\tau }_{dd}}$

  

  und mit zunehmender Drehzahl des asymmetrischen Motors immer mehr zu vernachlässigen sind, können die Gleichungen 16 und 17 vereinfacht werden, um die Gleichungen 18 und 19 bereitzustellen. $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}\Delta {\mathrm{\lambda }}_{\text{q}}=\Delta {\text{V}}_{\text{q}}-\frac{1}{{\tau }_{qq}}\Delta {\lambda }_{\text{q}}-{\omega }_e\Delta {\lambda }_d$$

  

  $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}\Delta {\mathrm{\lambda }}_{\text{q}}=\Delta {\text{V}}_{\text{d}}-\frac{1}{{\tau }_{dd}}\Delta {\lambda }_{\text{d}}-{\omega }_e\Delta {\lambda }_q$$

  
• Unter Verwendung asymmetrischer virtueller Dämpfungswiderstände können die Zeitkonstanten $\frac{1}{{\tau }_{qq}}\text{ und }\frac{1}{{\tau }_{dd}}$

  

  durch das Steuermodul virtuell modifiziert werden, um eine einzelne modifizierte Zeitkonstante $\frac{1}{{\tau }_{mod}}$

  

  bereitzustellen, wie in Gleichung 20 dargestellt. Die asymmetrischen virtuellen Dämpfungswiderstände R_damp.d und R_damp.q werden verwendet, um das entsprechende Steuermodul und/oder Regelmodul so zu betreiben, als ob der asymmetrische Motor einen modifizierten Widerstand hat, der größer als ein Wirkwiderstand des asymmetrischen Motors ist. $$\frac{1}{{\tau }_{mod}}=\left(R+R_{damp.q}\right)\frac{\partial I_q}{\partial {\lambda }_q}=\left(R+R_{damp.d}\right)\frac{\partial I_d}{\partial {\lambda }_d}$$

  
• Eine Kalibrierung wird durchgeführt, um τ_mod einzustellen, und der Algorithmus löst die virtuellen Dämpfungswiderstände R_damp.q , R_damp.d auf. Infolgedessen werden die Gleichungen 18 und 19 modifiziert, um symmetrische Maschinengleichungen 21 und 22 bereitzustellen, die auf dem Fluss und der modifizierten Zeitkonstante basieren. $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}\Delta {\mathrm{\lambda }}_{\text{q}}=\Delta {\text{V}}_{\text{q}}-\frac{1}{{\tau }_{mod}}\Delta {\lambda }_{\text{q}}-{\omega }_e\Delta {\lambda }_d$$

  

  $$\frac{\text{d}}{\text{dt}}\Delta {\mathrm{\lambda }}_{\text{d}}=\Delta {\text{V}}_{\text{q}}-\frac{1}{{\tau }_{mod}}\Delta {\lambda }_{\text{d}}-{\omega }_e\Delta {\lambda }_q$$

  
• Nach Verwendung der asymmetrischen virtuellen Dämpfung gemäß Gleichung 20 zeigen die Gleichungen 21 und 22, dass der asymmetrische Motor virtuell so modifiziert wurde, dass er für das Steuermodul als symmetrischer Motor erscheint.
• Die Gleichungen 21 und 22 können in die Laplace-Domäne (oder s-Domäne) konvertiert und in ein einzelnes Vektorformat geschrieben werden, um die Gleichung 23 bereitzustellen, wobei j die komplexe Achsennotation ist. $$G_{p\left(s\right)}=\frac{{\lambda }_{dq}\left(s\right)}{V_{dq}\left(s\right)}=\frac{1}{s+{\tau }_{mod}^{-1}+j{\omega }_e}$$

  
• Die Verwendung der Regelkreis-Übertragungsfunktion für eine komplexe Vektorsteuerung, wie durch Gleichung 24 dargestellt, führt zu der Regelkreis-Übertragungsfunktionsgleichung 25, die das Potenzial zur Pol-Nullstellen-Kompensation anzeigt. $$G_{c\left(s\right)}=\frac{V_{dq}}{\left({\lambda }_{dq}^{\ast }-{\lambda }_{dq}\right)}=K_p+\frac{K_i+j{K}_p{\omega }_e}{s}$$

  

  $$\frac{{\lambda }_{dq}}{{\lambda }_{dq}^{\ast }}=\frac{s}{s}\cdot \frac{G_c{G}_p}{\left(1+G_c{G}_p\right)}=\frac{K_p\left(s+\frac{K_i}{K_p}+j{\omega }_e\right)\left(\frac{1}{s+{\tau }_{mod}^{-1}+j{\omega }_e}\right)}{s+K_p\left(s+\frac{K_i}{K_p}+j{\omega }_e\right)\left(\frac{1}{s+{\tau }_{mod}^{-1}+j{\omega }_e}\right)}$$

  
• Das Einstellen erfolgt durch Auswahl eines Verhältnisses K_e , das gleich der modifizierten Zeitkonstante τ_mod dividiert durch einen Abtastzeitraum T_s ist, mit der beispielsweise Fluss oder Strom abgetastet und als ein Rückkopplungsparameter bereitgestellt wird. Mit anderen Worten, eine Zielzeitkonstante τ_mod wird auf Basis des gewünschten Verhältnisses von τ_mod berechnet, das durch K_e festgelegt ist. Die virtuellen Dämpfungswiderstände werden dann mit den Gleichungen 26 und 27 berechnet und basieren auf Strom-/Fluss-Karten, wie beispielsweise der Umkehrung der in den 7 und 8 dargestellten Karten, wobei R_s der Wirkwiderstand des asymmetrischen Motors ist. $$R_{damp.d}={\left(\frac{\partial I_d}{\partial {\lambda }_d}\right)}^{-1}{\tau }_{mod}^{-1}-R_s$$

  

  $$R_{damp.q}={\left(\frac{\partial I_q}{\partial {\lambda }_q}\right)}^{-1}{\tau }_{mod}^{-1}-R_s$$

  
• Die Regelmodulbandbreite ω_b wird dann gewählt, und die Verstärkung K_p wird gleich ω_b gesetzt, was für die d- und q-Achse gleich ist. Die Bandbreite ω_b ist eine Frequenz in Bogenmaß pro Sekunde. Eine eingestellt Pol-/Nullstellen-Kompensation wird durch Festlegen der Verstärkung $K_i=K_p{\tau }_{mod}^{-1}$

  

  bereitgestellt, die für die d- und q-Achse ebenfalls gleich ist.
• Auf Basis der obigen Gleichungen 21 bis 23 und 25 bis 27 werden ein Steuersystem 900 und eine entsprechende modifizierte Anlage 902 aus 9 bereitgestellt. Das Steuersystem 900 ist flussbasiert, nicht strombasiert und schließt ein Flussbefehlserzeugungsmodul 904, einen Summierer 906, ein Regelmodul (oder einen Regler) 908, ein Schaltersteuermodul 910 und das 3-Phasenstrom-Achsenstromwandlermodul 514, das Winkelpositions-Winkelgeschwindigkeitswandlermodul 516, ein Strommodul 914 und ein Strom-Flusswandlermodul (oder einen Strom-Flusswandler) 916 ein. In einer Ausführungsform ist das Strommodul 914 nicht eingeschlossen und wird eine Ausgabe des 3-Phasenstrom-Achsenstromumwandlermoduls 914 direkt an das Regelmodul 908 und das Strom-Flusswandlermodul 916 übermittelt. Ein Teil oder das gesamte Steuersystem 900 kann in dem Motorsteuermodul 124 aus 1 implementiert sein. Das Regelmodul 908 schließt ein proportionales Flussfehler-Spannungswandlermodul 920, ein komplexes Integrationsmodul 922 und einen Summierer 924 ein. Der Betrieb des Steuersystems wird unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben.
• In 10 ist ein Verfahren zum Betreiben eines asymmetrischen Motors (z. B. des asymmetrischen Motors 122 aus 1) dargestellt. Obwohl die folgenden Arbeitsvorgänge in erster Linie unter Bezugnahme auf die Implementierungen von 1, 9 und 10 beschrieben werden, können die Arbeitsvorgänge leicht modifiziert werden, um auf andere Implementierungen der vorliegenden Offenbarung angewendet zu werden. Die Arbeitsvorgänge können iterativ durchgeführt werden. Im Folgenden werden verschiedene Signale beschrieben, die jeweils Werte einer Variablen bzw. eines Parameters angeben. Obwohl einzelne Signale dargestellt sind und sich sowohl auf die d-Achse als auch auf die q-Achse beziehen, können auch jeweils getrennte Signale für die d-Achse und die q-Achse bereitgestellt werden, wie entsprechend oben angegeben. Das Verfahren kann mit 1000 beginnen. In 1001 berechnet das Motorsteuermodul 124 und/oder das Regelmodul 908 die modifizierte Zeitkonstante τ_mod , die durch Gleichung 28 dargestellt wird, und die Dämpfungswiderstandswerte, die durch die Gleichungen 29 und 30 dargestellt werden. $${\tau }_{mod}=Ke\cdot Ts$$

  

  $$R_{damp.d}={\left(\frac{\partial I_d}{\partial {\lambda }_d}\right)}^{-1}{\tau }_{mod}^{-1}-R_s$$

  

  $$R_{damp.q}={\left(\frac{\partial I_q}{\partial {\lambda }_q}\right)}^{-1}{\tau }_{mod}^{-1}-R_s$$

  
• In 1002 wird ein Drehmomentbefehlssignal $T_{em}^{\ast }$

  

  erzeugt. Das Drehmomentbefehlssignal kann zum Beispiel auf Basis von Lastanforderungen zum Ändern der Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung eines Fahrzeugs (z. B. Fahrzeug 112) erzeugt werden.
• In 1004 erzeugt das Flussbefehlserzeugungsmodul 904 ein Flussbefehlssignal ${\lambda }_{dq}^{\ast },$

  

  das eine Funktion des Drehmomentbefehlssignals $T_{em}^{\ast }$

  

  ist und von der Motordrehzahl und der Wechselrichter-Gleichspannung abhängen kann. In einer Ausführungsform werden die Werte des Flussbefehlssignals ${\lambda }_{dq}^{\ast }$

  

  anhand einer Nachschlagetabelle (LUT) bestimmt, die Werte des vorgegebenen Drehmoments mit Werten des vorgegebenen Flusses in Beziehung setzt.
• In 1006 bestimmt der Summierer 906 einen Flussfehler λ_dq,err durch Subtrahieren des Flusses einer Stromabtastung λ_dq oder einer nächsten geschätzten Stromabtastung z · λ̂_dq, um den Flussfehler λ_dq,err bereitzustellen, wobei sich z auf einen sofortigen Vorschub mit einmaliger Abtastung bezieht (d. h. einmaliger Abtastung in der Zukunft) bezieht.
• In 1008 erzeugt das Regelmodul 908 ein vorgegebenes Spannungssignal $z\cdot V_{dq}^{\ast },$

  

  das der Spannung entspricht, die während des nächsten Abtastzeitraums anzulegen ist. In 1008A multipliziert das proportionale Flussfehler-Spannungswandlermodul 920 die Bandbreite ω_b mit λ_dq,err , um einen proportionalen Spannungsterm bereitzustellen, der an das komplexe Integrationsmodul 922 und den Summierer 924 übermittelt wird. In 1008B wendet das komplexe Integrationsmodul 922 eine komplexe Verstärkung auf den proportionalen Spannungsterm an, gefolgt von einer diskreten Integration des Ergebnisses, um einen integralen Spannungsterm bereitzustellen, was als diskreter Integrationsprozess bezeichnet wird. Daher kann das Modul 922 als $\frac{\left({\tau }_{mod}^{-1}+j{\omega }_e\right)T_s}{1-z^{-1}}$

  

  in der diskreten Domäne (oder z-Domäne) dargestellt werden.
• In 1008C summiert der Summierer 924 (i) den proportionalen Spannungsterm, (ii) den integralen Spannungsterm und (iii) eine Summe (a) der d-Achsen-Dämpfungswiderstandsspannung I_d · R_damp,_d und (b) eines Produkts aus j und der q-Achsen-Dämpfungswiderstandsspannung I_q · R_damp,q, um das Spannungsbefehlssignal $z\cdot V_{dq}^{\ast }$

  

  bereitzustellen, wobei die Dämpfungswiderstandsspannungen anhand der Gleichungen 29 und 30 bestimmt werden können. In einer Ausführungsform summiert der Summierer 924, wenn das Strommodul 914 eingeschlossen ist, (i) den proportionalen Spannungsterm, (ii) den integralen Spannungsterm und (iii) eine Summe (a) der d-Achsen-Dämpfungswiderstandsspannung z · I_d · R_damp,d und (b) eines Produkts aus j und der q-Achsen-Dämpfungswiderstandsspannung z · I_q · R_damp,q auf Basis des nächsten geschätzten Abtaststroms z · I_d der d-Achse und des nächsten geschätzten Abtaststroms z · I_q der q-Achse, um das Spannungsbefehlssignal $z\cdot V_{dq}^{\ast }$

  

  bereitzustellen, wobei j die komplexe Achsennotation für eine komplexe Zahl ist.
• In 1010 erzeugt das Schaltersteuermodul 910 Pulsweitenmodulationssignale, beispielsweise zum Steuern der Schalter 140, 142, 144, 146, 148, 150 aus 1. In 1012 erzeugt ein Spannungswechselrichter (z. B. der Spannungswechselrichter 118 oder 506) Wechselspannungssignale (z. B. V_abc), die an den asymmetrischen Motor übermittelt werden. In 1014 wird der asymmetrische Motor auf Basis der Ausgangsspannungssignale betrieben. Infolge der Erzeugung des oben beschriebenen Spannungsbefehlssignals wird der asymmetrische Motor auf symmetrische Weise betrieben, und die entsprechende modifizierte Anlage 902 wird als $\frac{1}{s+{\tau }_{mod}^{-1}+j{\mathrm{\omega }}_e}$

  

  dargestellt.
• In 1016 kann der Strom für eine oder mehrere Phasen des asymmetrischen Motors zum Beispiel unter Verwendung der Stromsensoren 120 abgetastet werden. Der Strom I_dq kann auf Basis des abgetasteten Stroms und der Winkellage des Rotors bestimmt werden. In 1020 schätzt das Strommodul 914, wenn es eingeschlossen ist, einen Strompegel einer nächsten Stromabtastung. Die nächste Stromabtastung wird als Stromsignal z · I_dq dargestellt. In 1022 wandelt das Strom-Flusswandlermodul 916 den Strom I_dq oder den Strom z · I_dq in Flüsse um, die jeweils als λ_dq und z · λ̂_dq dargestellt sind. λ_dq (oder z · λ̂_dq) ist eine Funktion des Stroms I_dq (oder z · I_dq) und kann anhand einer Nachschlagetabelle bestimmt werden, die Werte des Flusses λ_dq (oder z · λ̂_dq) zu Werten des Stroms I_dq (oder z · I_dq) in Beziehung setzt. Arbeitsvorgang 1001 kann nach Arbeitsvorgang 1022 ausgeführt werden. Einer oder mehrere der Arbeitsvorgänge 1001, 1002, 1004, 1006, 1008, 1012, 1014, 1016, 1020, 1022 können in jedem Abtastzeitraum ausgeführt werden. Wenn sich zum Beispiel der Abtastzeitraum ändert, wird auf Basis der Gleichung (28) eine neue Zeitkonstante τ_mod berechnet, und neue Dämpfungswiderstandswerte werden verwendet. Dies sollte in 10 aktualisiert sein. Die von der modifizierten Anlage 902 und den Modulen 912, 914, 916 ausgegebenen Signale können als Rückkopplungssignale bezeichnet werden.
• Die oben beschriebenen Arbeitsvorgänge sind als veranschaulichende Beispiele zu verstehen. Die Arbeitsvorgänge können je nach Anwendung sequentiell, synchron, simultan, kontinuierlich, während überlappender Zeitzeiträume oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Je nach Implementierung und/oder Reihenfolge der Ereignisse können die Arbeitsvorgänge aber auch nicht ausgeführt oder übersprungen werden.
• Das oben offenbarte Verfahren verbessert die Strom- und Drehmomentregelung, dynamische Leistung und Robustheit eines asymmetrischen Motors. Dies wird erreicht, indem die d- und q-Achsen-Zeitkonstanten einer Anlage virtuell manipuliert werden, um eine virtuell symmetrische Maschine (oder Motor) zu erhalten. Individuelle virtuelle Dämpfungswiderstände für die d- und q-Achse werden bestimmt. Widerstandsdämpfungswerte werden verwendet, um ein festgelegtes Verhältnis der Anlagenzeitkonstante und einer Abtastfrequenz festzulegen. Die Zeitkonstante wird so gewählt, dass eine virtuell symmetrische Maschine bereitgestellt wird. Die entsprechende Regelung erfolgt auf Basis des Flusses, der als Flussdomäne bezeichnet wird.
• Durch Verwenden des gleichen Verhältnisses von Zeitkonstante zu Abtastzeitraum für die d- und q-Achse werden die Leistung und das dynamische Drehmomentverhalten nicht negativ beeinflusst im Vergleich zum Betrieb eines asymmetrischen Motors, der auf unterschiedlichen Verhältnissen von Zeitkonstante zu Abtastzeitraum für die d- und q-Achse basiert. Auch kann durch Verwenden des gleichen Verhältnisses von Zeitkonstante zu Abtastzeitraum für die d- und q-Achse ein erhöhter Dämpfungswiderstand bereitgestellt werden, der die Empfindlichkeit verringert und die Betriebssteifigkeit erhöht. Da das offenbarte Steuersystem eine verringerte Empfindlichkeit hat, ist das Steuersystem robust gegenüber Parameterungenauigkeiten wie Ungenauigkeiten in Induktivität, Widerstand, Fluss usw. eines asymmetrischen Motors. Steifigkeit bezieht sich darauf, wie ein Regelmodul auf Störungen reagiert. Je höher die Steifigkeit ist, desto besser ist die Reaktion auf Störungen oder, in anderen Worten, desto besser ist die Unterdrückung von Störungen, um eine Beeinträchtigung der Leistung zu verhindern. Das offenbarte Regelmodul aus 9 modifiziert den Dämpfungswiderstand, um eine verbesserte dynamische Leistung zu erreichen. Das Einstellen der Regelung wird durch Anpassen der Zeitkonstante vereinfacht, und statische und transiente Induktivitäten spielen keine Rolle. Das Einstellen der Dämpfungswiderstandswerte erfolgt ohne Schätzen oder Erraten eines geeigneten Dämpfungswiderstands durch Versuch und Irrtum. Es besteht auch keine Notwendigkeit, eine Einstellungsbeziehung zwischen Dämpfungswiderstand und Bandbreite zu schätzen oder zu erraten, was bei herkömmlichen Steuersystemen üblich sein kann.
• Die vorstehende Beschreibung dient lediglich der Veranschaulichung und soll die Offenbarung, deren Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken. Die breiten Lehren der Offenbarung können in verschiedenen Formen implementiert werden.
• Daher sollte, obwohl diese Offenbarung besondere Beispiele einschließt, der tatsächliche Schutzumfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt sein, da andere Modifikationen beim Studieren der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Ferner können, obwohl jede der Ausführungsformen vorstehend als bestimmte Merkmale aufweisend beschrieben wurde, eins oder mehrere dieser Merkmale, die in Bezug auf eine Ausführungsform der Offenbarung beschrieben sind, in Merkmale einer der anderen Ausführungsformen implementiert und/oder damit kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben ist. Mit anderen Worten, die beschriebenen Ausführungsformen schließen einander nicht aus, und Permutationen einer oder mehrerer Ausführungsformen liegen ebenfalls im Schutzumfang dieser Offenbarung.
• Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (zum Beispiel zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung verschiedener Begriffe beschrieben, einschließlich „verbunden“, „in Eingriff“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der obigen Offenbarung beschrieben ist, diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der keine anderen dazwischenliegenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, bei der ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind. Wie hier verwendet, ist der Ausdruck mindestens eins von A, B und C so auszulegen, dass er ein logisches (A ODER B ODER C) mit einem nicht ausschließlichen logischen ODER bedeutet, und nicht so auszulegen, dass er „mindestens eins von A, mindestens eins von B und mindestens eins von C“ bedeutet.
• In den Figuren zeigt die durch die Pfeilspitze angegebene Richtung eines Pfeils im Allgemeinen den Informationsfluss (wie etwa Daten oder Anweisungen), der für die Darstellung von Interesse ist. Wenn zum Beispiel Element A und Element B verschiedene Informationen austauschen, doch die von Element A zu Element B übertragenen Informationen relevant für die Veranschaulichung sind, zeigt der Pfeil möglicherweise von Element A zu Element B. Dieser in eine Richtung weisende Pfeil bedeutet nicht, dass keine anderen Informationen von Element B zu Element A übertragen werden. Ferner kann Element B für von Element A zu Element B gesendete Informationen Anforderungen oder Eingangsbestätigungen für die Informationen an Element A senden.
• In dieser Anmeldung, einschließlich der folgenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt sein. Der Begriff „Modul“ kann sich auf Folgendes beziehen, ein Teil davon sein oder einschließen: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code speichert, der von der Prozessorschaltung ausgeführt wird; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der obigen, wie bei einem System auf einem Chip.
• Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen einschließen. Bei einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen verdrahtete oder drahtlose Schnittstellen einschließen, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität eines gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann auf mehrere Module verteilt sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastausgleich ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann ein Servermodul (auch als Remote- oder Cloud-Modul bezeichnet) einige Funktionen im Auftrag eines Client-Moduls ausführen.
• Der oben verwendete Begriff Code kann Software, Firmware und/oder Mikrocode einschließen und sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzte Prozessorschaltung umschließt eine einzelne Prozessorschaltung, die einen Teil oder den gesamten Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessorschaltung umschließt eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen einen Teil oder den gesamten Code von einem oder mehreren Modulen ausführt. Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen umschließen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Chips, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzelnen Chip, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der obigen. Der Begriff gemeinsam genutzte Speicherschaltung umschließt eine einzelne Speicherschaltung, die einen Teil oder den gesamten Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicherschaltung umschließt eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speicherschaltungen einen Teil oder den gesamten Code von einem oder mehreren Modulen speichert.
• Der Begriff Speicherschaltung ist ein Unterbegriff des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie er hierin verwendet wird, umschließt keine transitorischen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium (wie etwa auf einer Trägerwelle) ausbreiten; der Begriff computerlesbares Medium kann daher als greifbar und nichttransitorisch angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele für ein nichttransitorisches, greifbares computerlesbares Medium sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicherschaltung oder eine Masken-Nur-Lese-Speicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine statische Direktzugriffsspeicherschaltung oder eine dynamische Direktzugriffsspeicherschaltung), magnetische Speichermedien (wie etwa ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (wie etwa eine CD, eine DVD oder eine Blu-Ray-Disk).
• Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig von einem zweckgebundenen Computer implementiert werden, der durch Konfigurieren eines Universalcomputers erzeugt wurde, um eine oder mehrere bestimmte Funktionen auszuführen, die in Computerprogrammen enthalten sind. Die oben beschriebenen Funktionsblöcke, Flussdiagrammkomponenten und anderen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die durch die Routinearbeit eines erfahrenen Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme umgesetzt werden können.
• Die Computerprogramme schließen vom Prozessor ausführbare Anweisungen ein, die auf mindestens einem nichttransitorischen, greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten einschließen oder sich auf diese stützen. Die Computerprogramme können ein grundlegendes Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS), das mit der Hardware des zweckgebundenen Computers interagiert, Gerätetreiber, die mit bestimmten Geräten des zweckgebundenen Computers interagieren, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw. umschließen.
• Die Computerprogramme können Folgendes einschließen: (i) zu analysierenden beschreibenden Text wie etwa HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation) (ii) Assembler-Code, (iii) vom Quellcode durch einen Compiler erzeugten Objektcode, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler usw. Nur als Beispiel kann Quellcode geschrieben werden mittels Syntax aus Sprachen einschließlich C, C ++, C #, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5. Revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python®.

Claims (10)

1. Steuersystem zum Steuern des Betriebs eines asymmetrischen Motors, wobei das Steuersystem Folgendes umfasst: einen Speicher, der konfiguriert ist, um eine Zeitkonstante, einen ersten Dämpfungswiderstand für eine d-Achse des asymmetrischen Motors und einen zweiten Dämpfungswiderstand für eine q-Achse des asymmetrischen Motors zu speichern; einen ersten Summierer, der konfiguriert ist, um einen Flussfehler für die d-Achse und die q-Achse des asymmetrischen Motors auf Basis eines vorgegebenen Flusswerts und eines Rückkopplungsflusswerts zu bestimmen; einen proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, der konfiguriert ist, um den Flussfehler in einen proportionalen Spannungsterm umzuwandeln; ein komplexes Integrationsmodul, das konfiguriert ist, um auf Basis der Zeitkonstante, einer synchronen Winkelgeschwindigkeit des asymmetrischen Motors und eines Abtastzeitraums einen integralen Spannungsterm zu berechnen; einen zweiten Summierer, der konfiguriert ist, um den proportionalen Spannungsterm, den integralen Spannungsterm und eine Dämpfungswiderstandsspannung zum Erzeugen eines Spannungsbefehlssignals zu summieren, wobei die Dämpfungswiderstandsspannung auf dem ersten Dämpfungswiderstand und dem zweiten Dämpfungswiderstand basiert; und ein Steuermodul, das konfiguriert ist, um den Betrieb des asymmetrischen Motors auf Basis des Spannungsbefehlssignals zu steuern.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Regler, der konfiguriert ist, um die Zeitkonstante auf Basis des Abtastzeitraums zum Abtasten des Stroms oder Flusses des asymmetrischen Motors zu berechnen, wobei der Regler den proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, das komplexe Integrationsmodul und den zweiten Summierer umfasst.
3. Steuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Regler, der konfiguriert ist, um die Dämpfungswiderstandsspannung auf Basis von mindestens der Zeitkonstante, einer der d-Achse zugeordneten Strommenge, einer der q-Achse zugeordneten Strommenge, einer oder mehrerer partieller Ableitungen von Oberflächenflusskarten, einer der d-Achse zugeordneten Flussmenge, einer der q-Achse zugeordneten Flussmenge oder eines Wirkwiderstands des asymmetrischen Motors zu berechnen, wobei der Regler den proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, das komplexe Integrationsmodul und den zweiten Summierer umfasst.
4. Steuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Regler, der konfiguriert ist, um die Dämpfungswiderstandsspannung auf Basis der Zeitkonstante, einer der d-Achse zugeordneten Strommenge, einer der q-Achse zugeordneten Strommenge, einer der d-Achse zugeordneten Flussmenge, einer der q-Achse zugeordneten Flussmenge und eines Wirkwiderstands des asymmetrischen Motors zu berechnen, wobei der Regler den proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, das komplexe Integrationsmodul und den zweiten Summierer umfasst.
5. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, um den asymmetrischen Motor so zu betreiben, dass eine modifizierte Anlagendarstellung des asymmetrischen Motors von $\frac{1}{s+{\tau }_{mod}^{-1}+j{\mathrm{\omega }}_e}$

   

   in der Laplace-Domäne bereitgestellt wird, wobei τ_mod die Zeitkonstante ist und ω_e die synchrone Winkelgeschwindigkeit ist.
6. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der proportionale Flussfehler-Spannungswandler konfiguriert ist, um den proportionalen Spannungsterm auf Basis einer vorgewählten Bandbreite zu erzeugen.
7. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei: das komplexe Integrationsmodul konfiguriert ist, um den proportionalen Spannungsterm durch einen Verstärkungsbetrag und einen diskreten Integrationsprozess zu modifizieren; und der Verstärkungsbetrag auf der Zeitkonstante, der synchronen Winkelgeschwindigkeit und dem Abtastzeitraum basiert.
8. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei: das Steuermodul konfiguriert ist, um den asymmetrischen Motor auf Basis einer ersten flussbasierten linearisierten Maschinengleichung für die d-Achse und einer zweiten flussbasierten linearisierten Gleichung für die q-Achse zu betreiben; und die erste flussbasierte linearisierte Maschinengleichung und die zweite flussbasierte linearisierte Gleichung dieselbe Form wie symmetrische Maschinengleichungen aufweisen.
9. Steuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Regler, der konfiguriert ist, um den Betrieb des asymmetrischen Motors unter Verwendung eines gleichen Verhältnisses zwischen Zeitkonstante und Abtastzeitraum für die d-Achse und die q-Achse zu regeln, wobei der Regler den proportionalen Flussfehler-Spannungswandler, das komplexe Integrationsmodul und den zweiten Summierer umfasst.
10. Steuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Strommodul, das konfiguriert ist, um eine d- und q-Achsen-Strommenge für eine nächste Abtastzeit nach einer Stromabtastzeit zu schätzen; und einen Strom-Flusswandler, der konfiguriert ist, um die geschätzte d- und q-Achsen-Strommenge in den Rückkopplungsflusswert umzuwandeln, wobei der Rückkopplungsflusswert eine Flussmenge für die d- und q-Achse ist.

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