RU2210172C2 - Способ управления синхронным двигателем в электромеханическом усилителе руля автомобиля - Google Patents
Способ управления синхронным двигателем в электромеханическом усилителе руля автомобиля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210172C2 RU2210172C2 RU2001126411/09A RU2001126411A RU2210172C2 RU 2210172 C2 RU2210172 C2 RU 2210172C2 RU 2001126411/09 A RU2001126411/09 A RU 2001126411/09A RU 2001126411 A RU2001126411 A RU 2001126411A RU 2210172 C2 RU2210172 C2 RU 2210172C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric motor
- phase
- steering wheel
- rotor
- signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в средствах управления автомобиля, а именно в электромеханическом усилителе руля с электроприводом переменного тока. Техническим результатом является повышение точности управления электродвигателем. В способе управления синхронным двигателем в электромеханическом усилителе руля автомобиля измеряют угловое положение ротора и вычисляют его гармонические функции, интегрируют сигнал датчика момента, получают сигнал задания на момент. Измеряют ток на входе преобразователя частоты, сглаживают его и умножают на функцию знака датчика момента, непрерывно вычитают из сигнала задания на момент. Полученную разницу интегрируют, ограничивают и умножают на гармонические функции углового положения ротора, преобразуют их в трехфазную последовательность напряжений, у которых результирующий вектор направлен по поперечной оси электродвигателя в неподвижной системе координат, а амплитуда его пропорциональна сигналу задания на амплитуду фазных напряжений. Полученные сигналы усиливают по мощности, подают на статорные обмотки и формируют в фазных обмотках синхронного двигателя m-фазную систему токов. В результате снижается потребляемый ток от бортовой сети автомобиля и уменьшаются массогабаритные показатели электромеханического усилителя руля. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к средствам управления автомобилем и может быть использовано в электромеханическом усилителе руля с электроприводом переменного тока.
Известен способ управления синхронным двигателем (Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями. /О. С. Слеженовский, Л. X. Дацковский, И.С. Кузнецов и др. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 256 с., ил.), состоящий в том, что определяют угловое положение ротора и осуществляют преобразование m-фазных токов двигателей в ортогональную систему координат, вращающуюся синхронно с ротором, и формируют две ортогональные составляющие задания на напряжения статорных обмоток в виде интегралов от сигналов ошибок между измеренными и преобразованными статорными токами и двумя сигналами задания на величины ортогональных составляющих тока, которые получаются в результате нелинейных преобразований сигнала задания на величину вращающего момента. Далее задания на напряжения преобразуют в m-фазную неподвижную систему координат и с их помощью формируют в статорных обмотках m-фазную систему токов, в которой амплитуда результирующего вектора тока пропорциональна заданному значению вращающего момента.
Существенным недостатком данного способа является необходимость установки двух датчиков тока в фазных проводах синхронного двигателя, что приводит к увеличению массы и габаритов системы управления синхронным двигателем, а необходимость координатных преобразований и дополнительного нелинейного преобразования сигнала задания на величину вращающего момента усложняет его применение при микропроцессорной реализации, приводит к значительным затратам вычислительных ресурсов и снижению точности управления.
Кроме того, известен способ управления синхронным двигателем (авторское свидетельство СССР 1495973, кл. Н 02 Р 7/42, 1989), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, при котором также измеряют угловое положение ротора и формируют в фазных обмотках m-фазную систему токов, каждый из которых пропорционален заданному значению вращающего момента и гармонической функции угла положения ротора.
Существенным недостатком данного способа является отсутствие обратной связи по току, что приводит к снижению точности регулирования, увеличению отбора мощности от бортовой сети транспортного средства.
Задачей изобретения является создание способа управления синхронным электродвигателем в составе электромеханического усилителя руля автомобиля, обеспечивающего более высокую точность управления электродвигателем.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе управления синхронным двигателем, заключающемся в том, что измеряют угловое положение ротора и вычисляют гармонические функции этого сигнала, сигнал датчика момента интегрируют, получают сигнал задания на момент, измеряют ток на входе преобразователя частоты, сглаживают его и умножают на функцию знака датчика момента, непрерывно вычитают из сигнала задания на момент, полученную разницу интегрируют, ограничивают и умножают на гармонические функции углового положения ротора, преобразуют их в трехфазную последовательность напряжений, у которых результирующий вектор направлен по поперечной оси электродвигателя в неподвижной системе координат, а амплитуда его пропорциональна сигналу задания на амплитуду фазных напряжений, полученные сигналы усиливают и формируют фазные токи синхронного двигателя.
На чертеже приведена одна из возможных функциональных схем устройства, реализующего предлагаемый способ для случая m=3.
Устройство содержит датчики положения ротора 1 синхронного двигателя 2, служащие для формирования непрерывных сигналов, пропорциональных угловому положению ротора. Выходы датчиков положения ротора 1 соединены с входами вычислителя 3, выходы которого соединены с первыми входами второго умножителя 4. Датчик момента 5 подключен к входам первого интегратора 6 и функционального преобразователя 7. Выход датчика тока 8 соединен с входом сглаживающего фильтра 9, выход которого подключен к первому входу первого умножителя 10, выход последнего подается на инвертирующий вход сумматора 11. На второй вход первого умножителя подключен выход функционального преобразователя 7. На неинвертирующий вход сумматора 11 подается выходной сигнал первого интегратора 6. Выход сумматора 11 подключается к входу второго интегратора 12, выход которого подключен к входу ограничителя 13. Выход ограничителя соединен со вторым входом второго умножителя 4. Выходные сигналы второго умножителя подаются на входы преобразователя частоты 15, выходы которого подключены к статорным обмоткам синхронного двигателя 2.
Способ управления синхронным двигателем в составе электромеханического усилителя руля осуществляется следующим образом.
При изменении угла поворота рулевого колеса 16 датчик момента 5 вырабатывает сигнал, пропорциональный углу скручивания торсиона (данный элемент на схеме не указан). Этот сигнал поступает на первый интегратор 6, где интегрируется. В преобразователе частоты 15 измеряют датчиком тока 8 входной ток и фильтруют сглаживающим фильтром 9, функциональный преобразователь 7 определяет знак выходного сигнала датчика момента и первый умножитель изменяет полярность выходного сигнала сглаживающего фильтра в функции знака выходного сигнала датчика момента 5. Из выходного сигнала первого интегратора, являющегося заданием на величину гладкой составляющей входного тока преобразователя частоты, вычитают сигнал первого умножителя. Таким образом, происходит замыкание отрицательной обратной связи по модулю результирующего тока статорных обмоток. В результате чего модуль этого тока пропорционален величине крутящего момента.
Сигнал ошибки по току с выхода сумматора 11 интегрируют с добавлением сигнала ошибки интегратором 12 и подают через ограничитель на вход второго умножителя 4, где формируют с помощью гармонических функций угла поворота ротора три гармонических сигнала, образующих прямую трехфазную последовательность, у которых результирующий вектор направлен по поперечной оси в неподвижной системе координат, а амплитуда его пропорциональна сигналу задания на амплитуду фазных напряжений. Гармонические сигналы усиливают преобразователем частоты 15, под действием усиленных сигналов в статорных обмотках синхронного двигателя формируют токи, величина которых пропорциональна крутящему моменту датчика 5. Синхронный двигатель 2 выполняет функцию усиления крутящего момента, сводя к нулю угол скручивания торсиона.
Таким образом, использование отрицательной обратной связи по модулю результирующего тока статора позволяет исключить необходимость координатных преобразований и дополнительного нелинейного преобразования сигнала задания на величину вращающего момента, тем самым повысить точность процессов регулирования.
Применение предлагаемого способа управления позволит упростить вычислительную процедуру при микропроцессорной реализации, снизить величину потребляемого от бортовой сети автомобиля тока, тем самым уменьшить массогабаритные показатели электромеханического усилителя руля автомобиля.
Claims (1)
- Способ управления синхронным электродвигателем в электромеханическом усилителе руля автомобиля, заключающийся в том, что измеряют угловое положение ротора, формируют гармонические функции угла положения ротора и формируют в фазных обмотках m-фазную систему токов, отличающийся тем, что сигнал датчика момента интегрируют, получают сигнал задания на момент, измеряют ток на входе преобразователя частоты, сглаживают его и умножают на функцию знака датчика момента, непрерывно вычитают из сигнала задания на момент, полученную разницу интегрируют, ограничивают и умножают на гармонические функции углового положения ротора, преобразуют в трехфазную последовательность напряжений, у которых результирующий вектор направлен по поперечной оси электродвигателя в неподвижной системе координат, а амплитуда его пропорциональна сигналу задания на амплитуду фазных напряжений, полученные сигналы усиливают и формируют в фазных обмотках указанную m-фазную систему токов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001126411/09A RU2210172C2 (ru) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Способ управления синхронным двигателем в электромеханическом усилителе руля автомобиля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001126411/09A RU2210172C2 (ru) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Способ управления синхронным двигателем в электромеханическом усилителе руля автомобиля |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001126411A RU2001126411A (ru) | 2003-07-20 |
RU2210172C2 true RU2210172C2 (ru) | 2003-08-10 |
Family
ID=29245852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001126411/09A RU2210172C2 (ru) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Способ управления синхронным двигателем в электромеханическом усилителе руля автомобиля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2210172C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2657868C1 (ru) * | 2015-05-21 | 2018-06-18 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Устройство управления электродвигателем и способ управления электродвигателем |
-
2001
- 2001-09-28 RU RU2001126411/09A patent/RU2210172C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2657868C1 (ru) * | 2015-05-21 | 2018-06-18 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Устройство управления электродвигателем и способ управления электродвигателем |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7157878B2 (en) | Transient compensation voltage estimation for feedforward sinusoidal brushless motor control | |
JP4736805B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP4033030B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2780263B2 (ja) | 誘導電動機のベクトル制御方法と装置 | |
JP5130716B2 (ja) | モータ制御装置および電気式動力舵取装置 | |
US8450955B2 (en) | Alternating-current motor control apparatus | |
KR100329247B1 (ko) | 유도전동기의가변속도제어장치 | |
CN104052359A (zh) | 马达控制系统和带宽补偿 | |
JP2011151883A (ja) | 永久磁石モータのトルクリプル抑制制御装置、電動パワーステアリングシステム | |
JPS6042712B2 (ja) | 非同期機の運転装置 | |
JP2011211815A (ja) | 永久磁石モータの制御装置 | |
CN109952701B (zh) | 电动机控制装置及具备该电动机控制装置的电动助力转向控制装置 | |
JP2013106514A (ja) | モータを制御するための方法およびシステム | |
CN105103435A (zh) | 旋转机控制装置 | |
JP2006505237A (ja) | 高分解能ブラシレスモータ制御方法及び装置 | |
JP5188376B2 (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 | |
RU2210172C2 (ru) | Способ управления синхронным двигателем в электромеханическом усилителе руля автомобиля | |
EP0121792B1 (en) | Vector control method and system for an induction motor | |
JP5998663B2 (ja) | 交流電動機の駆動制御装置 | |
US11837979B2 (en) | Electric motor control device and electric power steering apparatus using the same | |
JPH08294299A (ja) | 誘導電動機制御装置及びこれを用いた電動式パワーステアリング装置 | |
RU2366069C1 (ru) | Вентильный электропривод | |
JPS58133167A (ja) | 2つの電気的交流量の共通周波数を求めるための装置 | |
JP3124019B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
JP5011701B2 (ja) | パワーステアリング電動駆動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20051209 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120314 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130929 |