本發(fā)明涉及采用逆變器和電機(jī)的電力系統(tǒng)，以及其發(fā)展和控制。

背景技術(shù)：

用于控制電機(jī)的高壓電力電路可以包括高壓dc電源，該高壓dc電源電連接至前端dc轉(zhuǎn)dc電力轉(zhuǎn)換器(下文中稱為‘前端轉(zhuǎn)換器’)以增大供應(yīng)至逆變器的高壓dc總線的電壓?？梢栽诟邏篸c總線兩端設(shè)置大容量電容器，以提供電穩(wěn)定性并且存儲(chǔ)補(bǔ)充電能。多相電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(諸如永磁同步電機(jī))的操作和控制可以通過采用逆變器以使用從控制器輸出的脈寬調(diào)制(pwm)控制信號(hào)將dc電力變換為ac電力而實(shí)現(xiàn)。已知的逆變器可以不同操作模式來控制，包括pwm模式，諸如正弦、遲滯、過調(diào)制或空間向量pwm模式)、六步模式或另一種合適模式。

dc總線上的高波紋電流的一個(gè)原因是逆變器的操作。當(dāng)逆變器正以六步逆變器操作模式或其它操作模式操作(其中逆變器的輸出以離散步長發(fā)生)時(shí)，波紋電流的高量值可能是最明顯的，從而導(dǎo)致從dc總線吸取大的低頻電流波紋分量。此逆變器操作模式是將來自于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出最大化所必需的?？梢酝ㄟ^采用低頻電子輸入濾波器作為逆變器的輸入來降低從dc總線吸取的電流波紋的量值，其中電子輸入濾波器的大小和功耗是基于電流波紋的量值而確定。然而，此可造成電力電子子系統(tǒng)可占據(jù)大部分空間。因此將希望具有能夠控制dc總線電壓波紋以尤其將采用逆變器控制的六步或其它步長模式來控制電機(jī)的系統(tǒng)(包括其中負(fù)荷或轉(zhuǎn)矩要求頻繁地改變的系統(tǒng))中的電子輸入濾波器的所需大小、功耗和發(fā)熱最小化的控制系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

描述了一種用于供電以控制電機(jī)的電力系統(tǒng)，且該電力系統(tǒng)包括電連接至從高壓dc電源供應(yīng)電力的前端轉(zhuǎn)換器的逆變器以及馬達(dá)控制系統(tǒng)。描述了一種用于控制前端轉(zhuǎn)換器的方法，且該方法包括監(jiān)測電機(jī)并且基于從高壓dc電源供應(yīng)的電力來確定參考電流。基于電機(jī)的監(jiān)測確定馬達(dá)電流，且基于馬達(dá)電流以及電機(jī)的監(jiān)測確定前饋電流?；趨⒖茧娏鳌ⅠR達(dá)電流和前饋電流確定第一占空比，且基于電機(jī)的監(jiān)測確定前饋占空比?；谇梆佌伎毡群偷谝徽伎毡却_定第二占空比，且基于第二占空比控制前端轉(zhuǎn)換器。

上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及本教導(dǎo)的其它特征和優(yōu)點(diǎn)從某些最佳模式的以下詳述和用于實(shí)行如隨附權(quán)利要求書中限定、結(jié)合附圖取得的本教導(dǎo)的其它實(shí)施例將容易地顯而易見。

附圖說明

現(xiàn)在將通過實(shí)例方式參考附圖描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，在附圖中：

圖1示意地說明根據(jù)本發(fā)明的用于供電以控制電機(jī)的電力系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，該電力系統(tǒng)包括電連接至從高壓dc電源供應(yīng)電力的前端轉(zhuǎn)換器的逆變器以及馬達(dá)控制系統(tǒng)；以及

圖2以圖形說明根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置成控制參考圖1描述的電力系統(tǒng)的實(shí)施例的馬達(dá)控制系統(tǒng)的控制參數(shù)的量值，其中該控制參數(shù)是關(guān)于時(shí)間示出的六步速率限制器ssrl，包括指示前端轉(zhuǎn)換器被命令以六步模式操作時(shí)的時(shí)間點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖，其中描繪的目的僅是為了說明某些例示性實(shí)施例而并非為了限制該實(shí)施例，圖1示意地說明用于供電以操作并且控制電機(jī)10的電力系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。電力系統(tǒng)優(yōu)選地包括電連接至前端轉(zhuǎn)換器30的電力逆變器20，該前端轉(zhuǎn)換器從高壓dc電源40供應(yīng)電力。前端轉(zhuǎn)換器30經(jīng)由包括大容量電容器28的高壓dc總線26電連接至電力逆變器20，并且操作為dc轉(zhuǎn)dc電力轉(zhuǎn)換器以增大供應(yīng)至高壓dc總線26的電力的dc電壓電平。馬達(dá)控制系統(tǒng)100設(shè)置成監(jiān)測并且控制電力逆變器20、前端轉(zhuǎn)換器30和高壓dc電源40。馬達(dá)控制系統(tǒng)100控制電力逆變器20和前端轉(zhuǎn)換器30以采用經(jīng)由前端轉(zhuǎn)換器30和高壓dc總線26從高壓dc電源40供應(yīng)的電力操作電機(jī)10。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，電力系統(tǒng)可以在車輛上采用作為推進(jìn)系統(tǒng)的元件。與用于電力逆變器20、前端轉(zhuǎn)換器30、高壓dc電源40、高壓dc總線26和大容量電容器28的馬達(dá)控制系統(tǒng)100有關(guān)的設(shè)計(jì)和控制特征可以如本文所述般發(fā)展和分派。

電機(jī)10可以是馬達(dá)/發(fā)電機(jī)或另一種合適的多相電機(jī)(例如，永磁裝置)。電力逆變器模塊20經(jīng)由高壓dc總線26電連接至高壓dc電源40。電力逆變器模塊20包括電設(shè)置在高壓dc總線26的正導(dǎo)體與負(fù)導(dǎo)體之間的大容量電容器28。旋轉(zhuǎn)位置傳感器12設(shè)置成監(jiān)測電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置，由該旋轉(zhuǎn)位置可以確定馬達(dá)速度/位置13。旋轉(zhuǎn)位置傳感器12可以是解算器、霍爾效應(yīng)傳感器、另一種合適的旋轉(zhuǎn)位置感測裝置，或虛擬軟件替換。

在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)控制系統(tǒng)100包括電壓源逆變器(vsi)或用于控制逆變器20的其它馬達(dá)控制器50，且電機(jī)10是包括設(shè)置成星形配置的定子和轉(zhuǎn)子的永磁同步裝置，但是本文所述的概念并無此限制。馬達(dá)控制器50通過逆變器20控制電機(jī)10中的轉(zhuǎn)矩輸出，該逆變器經(jīng)由前端轉(zhuǎn)換器30電連接至高壓dc電源40。用于在逆變器狀態(tài)之間切換以調(diào)節(jié)電機(jī)10的轉(zhuǎn)矩輸出的控制方法可以包括以pwm模式或六步模式操作。在pwm模式中，逆變器20在非零狀態(tài)中的兩個(gè)狀態(tài)和零狀態(tài)之間快速切換。馬達(dá)控制器50通過指定pwm占空比來指定三個(gè)狀態(tài)中的每個(gè)狀態(tài)中消耗哪個(gè)時(shí)間分率。馬達(dá)控制器50以規(guī)則的時(shí)間間隔更新pwm占空比使得更新頻率顯著高于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的頻率。在六步模式中，逆變器20控制成在電機(jī)10的每個(gè)電循環(huán)時(shí)將開關(guān)24在六個(gè)非零狀態(tài)中循環(huán)一次以在每個(gè)定子繞組中產(chǎn)生ac電壓和電流。電循環(huán)是相對(duì)于馬達(dá)磁極限定并且不一定對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的完整回轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解控制逆變器20以操作電機(jī)10的細(xì)節(jié)。

除線性模式外，馬達(dá)控制器50還優(yōu)選地包括限流器和用于控制逆變器20的操作以控制電機(jī)10以過調(diào)制和六步模式進(jìn)行的操作的六步電壓控制器。ac電壓的振幅是由經(jīng)由前端轉(zhuǎn)換器30電連接至高壓電源40的高壓dc總線26上的dc電壓的量值所決定。轉(zhuǎn)矩是由dc電壓、轉(zhuǎn)子速度和這些準(zhǔn)正弦ac電壓信號(hào)與轉(zhuǎn)子位置之間的相差所決定，并且進(jìn)一步通過以六步模式操作控制系統(tǒng)來控制。馬達(dá)控制器50經(jīng)由逆變器柵極驅(qū)動(dòng)22發(fā)出命令至逆變器20，該命令指示何時(shí)切換至序列中的下一個(gè)狀態(tài)。

電力逆變器模塊20優(yōu)選地電設(shè)置在前端轉(zhuǎn)換器30與電機(jī)10之間，并且包括多個(gè)開關(guān)24，該開關(guān)設(shè)置為電串聯(lián)連接在高壓dc總線26的正導(dǎo)體與負(fù)導(dǎo)體之間的開關(guān)對(duì)。如所示，電機(jī)10被配置為三相裝置，且電力逆變器模塊20包括三個(gè)開關(guān)對(duì)，其中每個(gè)開關(guān)對(duì)均連接至電機(jī)10的一個(gè)相。開關(guān)對(duì)的每個(gè)開關(guān)24可以是具有并聯(lián)設(shè)置的二極管的絕緣柵雙極型晶體管(igbt)或另一個(gè)合適的高壓開關(guān)(例如，場效應(yīng)晶體管(fet)或碳化硅(sic)fet)。逆變器柵極驅(qū)動(dòng)電路22優(yōu)選地包括多個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)和控制器，其中逆變器柵極驅(qū)動(dòng)電路22產(chǎn)生控制信號(hào)23以響應(yīng)于源自于馬達(dá)控制系統(tǒng)100的控制信號(hào)51(例如，脈寬調(diào)制控制信號(hào))而控制開關(guān)24的啟動(dòng)和停用。電力逆變器模塊20包括具有電容器、電阻器的其它電部件以及其它電路部件以實(shí)現(xiàn)與電噪聲消除、負(fù)荷平衡等有關(guān)的功能。

電流傳感器14設(shè)置成監(jiān)測傳遞至電機(jī)10的a、b和c相的電流ia、ib和ic15的量值。在其中電機(jī)10設(shè)置成字母y配置(未示出)的實(shí)施例中，可以監(jiān)測電流中的僅兩個(gè)電流。電流傳感器14可以采用任何合適的電流感測技術(shù)，包括(例如)磁場產(chǎn)生監(jiān)測或電壓差監(jiān)測。

大容量電容器28可以是任何合適的電容存儲(chǔ)裝置，例如電解鋁裝置、陶瓷裝置或膜裝置。大容量電容器28的大小可以根據(jù)其總電容來描述，并且可以基于高壓dc總線26上的波紋電壓的振幅以及其它因素來選擇。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，大容量電容器的電容是關(guān)于包括峰值電流、rms電流(其是波紋電壓的參數(shù)化值)、最小和最大總線電壓電平、操作溫度和其它因素的參數(shù)而確定。因而，大容量電容器28的大小(根據(jù)其電容來說)可以基于采用六步操作模式操作逆變器20時(shí)的預(yù)期dc總線電壓波紋來選擇。大容量電容器28為了便于說明而被示為單個(gè)裝置。應(yīng)明白的是，大容量電容器28可以由多個(gè)電容器裝置組成，該電容器裝置設(shè)置成電串聯(lián)、并聯(lián)或任何其它合適的電配置以提供高壓dc總線26的正導(dǎo)體與負(fù)導(dǎo)體之間的電路中的電容。電壓感測系統(tǒng)設(shè)置成監(jiān)測總線電勢vdc18，其是在高壓dc總線26的正導(dǎo)體和負(fù)導(dǎo)體兩端測量。

在一個(gè)實(shí)施例中且如所示，前端轉(zhuǎn)換器30包括設(shè)置成開關(guān)對(duì)的兩對(duì)開關(guān)34，其電連接至高壓dc電源40并且還電連接在高壓dc總線26的正導(dǎo)體與負(fù)導(dǎo)體之間。如所示，前端轉(zhuǎn)換器30包括設(shè)置在高壓dc總線26的正導(dǎo)體與負(fù)導(dǎo)體之間的兩個(gè)開關(guān)對(duì)。開關(guān)對(duì)的每個(gè)開關(guān)34可以是具有并聯(lián)設(shè)置的二極管的絕緣柵雙極型晶體管(igbt)或另一個(gè)合適的高壓開關(guān)(例如，場效應(yīng)晶體管(fet)或碳化硅(sic)fet)。每個(gè)開關(guān)對(duì)均對(duì)應(yīng)于電機(jī)10的一個(gè)相。升壓柵極驅(qū)動(dòng)電路32優(yōu)選地包括多個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)和控制器，其中升壓柵極驅(qū)動(dòng)電路32產(chǎn)生控制信號(hào)33以響應(yīng)于源自于馬達(dá)控制系統(tǒng)100的升壓控制信號(hào)93(例如，脈寬調(diào)制控制信號(hào))而控制開關(guān)34的啟動(dòng)和停用。前端轉(zhuǎn)換器30包括具有電容器、電阻器的其它電部件以及其它電路部件以實(shí)現(xiàn)與電噪聲消除、負(fù)荷平衡等有關(guān)的功能。電力逆變器模塊20、前端轉(zhuǎn)換器30和電機(jī)10的電設(shè)置為本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知。

高壓dc電源40可以是任何合適的電源，例如，鋰離子電池或超級(jí)電容器。電壓感測系統(tǒng)設(shè)置成監(jiān)測從高壓dc電源40供應(yīng)至前端轉(zhuǎn)換器30的電池電勢vbatt41。電流傳感器16設(shè)置成監(jiān)測從高壓dc電源40傳遞至連接一個(gè)開關(guān)對(duì)與前端轉(zhuǎn)換器30的節(jié)點(diǎn)的電流(例如，升壓電流iα17)的量值。

馬達(dá)控制系統(tǒng)100控制電力逆變器20和前端轉(zhuǎn)換器30以采用經(jīng)由前端轉(zhuǎn)換器30和高壓dc總線26從高壓dc電源40供應(yīng)的電力操作電機(jī)10。馬達(dá)控制系統(tǒng)100可以設(shè)置為單式控制器或各自具有具體操作需求的多個(gè)控制器。如所示，馬達(dá)控制系統(tǒng)100包括產(chǎn)生傳送至逆變器柵極驅(qū)動(dòng)電路22的馬達(dá)控制信號(hào)51的馬達(dá)控制器50，和產(chǎn)生傳送至升壓柵極驅(qū)動(dòng)電路32的升壓控制信號(hào)93的升壓控制器70。

馬達(dá)控制器50監(jiān)測馬達(dá)控制系統(tǒng)100中的信號(hào)輸入(21)，其中此信號(hào)監(jiān)測采取諸如模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的合適形式。監(jiān)測的信號(hào)輸入包括設(shè)置成監(jiān)測電機(jī)10的a、b和c相的輸入的電流傳感器14中的電流ia、ib和ic15、從高壓dc電源40至前端轉(zhuǎn)換器30的升壓電流iα17、從高壓dc電源40供應(yīng)至前端轉(zhuǎn)換器30的電池電勢vbatt41、高壓dc總線26的正導(dǎo)體和負(fù)導(dǎo)體兩端的總線電勢vdc18，以及電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件的馬達(dá)速度/位置13。馬達(dá)控制器50還監(jiān)測可以基于對(duì)電力的操作者請(qǐng)求而產(chǎn)生在另一個(gè)控制器中的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩命令。

馬達(dá)控制器50執(zhí)行多個(gè)控制例程以確定與電機(jī)10相關(guān)聯(lián)的各種控制和操作狀態(tài)。

馬達(dá)控制器50的一個(gè)操作包括pwm控制例程52，其確定傳送至逆變器柵極驅(qū)動(dòng)電路22以控制逆變器20的馬達(dá)控制信號(hào)51。馬達(dá)控制信號(hào)51可以呈基于馬達(dá)轉(zhuǎn)矩命令、馬達(dá)速度/位置13、電流15和總線電勢vdc18確定的脈寬調(diào)制(pwm)信號(hào)的占空比的形式。相反地，馬達(dá)控制信號(hào)51可以呈用于以六步模式操作且基于馬達(dá)轉(zhuǎn)矩命令、馬達(dá)速度/位置13、電流15和總線電勢vdc18確定的pwm信號(hào)的六步占空比的形式。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠開發(fā)并且實(shí)施確定馬達(dá)控制信號(hào)51的合適pwm控制例程52。馬達(dá)控制信號(hào)51優(yōu)選地包括da、db和dc占空比控制信號(hào)，其中da表示與控制逆變器20的開關(guān)對(duì)中電連接至電機(jī)10的第一管腳的第一開關(guān)對(duì)相關(guān)聯(lián)的占空比，db表示與控制逆變器20的開關(guān)對(duì)中電連接至電機(jī)10的第二管腳的第二開關(guān)對(duì)相關(guān)聯(lián)的占空比，且dc表示與控制逆變器20的開關(guān)對(duì)中電連接至電機(jī)10的第三管腳的第三開關(guān)對(duì)相關(guān)聯(lián)的占空比。

馬達(dá)控制器50執(zhí)行dc電流例程60以根據(jù)以下等式確定dc馬達(dá)電流idc59：

idc＝da*ia+db*ib+dc*ic[1]

其中：

idc表示dc逆變器電流，

da、db和dc表示第一、第二和第三占空比控制信號(hào)，且

ia、ib和ic表示輸入至電機(jī)10的a、b和c相的電流。

馬達(dá)控制器50執(zhí)行平均電流例程58以采用三相電系統(tǒng)至dq參考系的數(shù)學(xué)變換(通常稱作park變換)來確定平均電流idc_ave57，該參考系可以用于簡化分析和控制。dq參考系包括直(d)軸和正交(q)軸，其中d軸與馬達(dá)轉(zhuǎn)矩相關(guān)聯(lián)且q軸與馬達(dá)磁通量相關(guān)聯(lián)。平均電流idc_ave57可以根據(jù)以下等式確定：

idc_ave＝3*(vd*id+vq*iq)/(2*vdc)[2]

其中：

idc_ave表示平均逆變器電流，

vd表示直軸電壓，

id表示直軸電流，

vq表示正交軸電壓，

iq表示正交軸電流，且

vd表示高壓dc總線26的正導(dǎo)體和負(fù)導(dǎo)體兩端的總線電勢vdc18。

馬達(dá)控制器50執(zhí)行dc電流波紋例程54以根據(jù)以下等式確定dc波紋電流idc_ripple53的量值：

idc_ripple＝idc–idc_ave[3]

其中：

idc_ave是在等式2中計(jì)算的平均電流，且

idc是在等式1中計(jì)算的dc電流。

馬達(dá)控制器50可以執(zhí)行符合以六步模式操作馬達(dá)控制器50的命令的六步轉(zhuǎn)變例程56。六步轉(zhuǎn)變例程56確定基于時(shí)間的六步速率限制器ssrl55，其促進(jìn)以pwm模式控制前端轉(zhuǎn)換器30與以六步模式控制前端轉(zhuǎn)換器30之間的轉(zhuǎn)變。馬達(dá)控制器可以請(qǐng)求由六步有效標(biāo)志確定的六步操作，該標(biāo)志在圖2中的時(shí)間點(diǎn)155處指示。當(dāng)六步有效標(biāo)志設(shè)置為真時(shí)，控制器將直接命令六步占空比，否則，其將提供pwm占空比。對(duì)于升壓控制器，施用六步速率限制器至六步有效標(biāo)志以提供用于升壓控制器的前饋項(xiàng)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)變。六步轉(zhuǎn)變例程56引入六步速率限制器ssrl55，其是具有介于0.0與1.0之間且關(guān)于命令以六步模式操作后經(jīng)過的時(shí)間確定的值的倍數(shù)。圖2以示出控制參數(shù)100，其關(guān)于水平軸上的時(shí)間在垂直軸上指示六步速率限制器ssrl55的量值，其中時(shí)間點(diǎn)155處命令六步模式。因?yàn)槠骄鵧c電流計(jì)算例程58在轉(zhuǎn)變?yōu)榱侥Ｊ狡陂g且在六步模式的操作期間并未提供正確波形，所以執(zhí)行六步轉(zhuǎn)變例程56。六步速率限制器ssrl55由升壓控制器70所采用。在非六步模式中，僅馬達(dá)電流idc可以用作前端轉(zhuǎn)換器30的前饋項(xiàng)，其可以在線性和過調(diào)制區(qū)域的瞬時(shí)操作期間向前端轉(zhuǎn)換器30提供正確波形。然而，在六步模式的操作期間，使用馬達(dá)電流idc作為前饋項(xiàng)無法提供最佳波紋消除結(jié)果。因此，馬達(dá)電流分離為平均dc電流和波紋dc電流。平均dc電流用于補(bǔ)償由于電機(jī)中的突然負(fù)荷/轉(zhuǎn)矩變化引起的平均波紋，且波紋dc電流用于補(bǔ)償由六步操作引起的波紋電壓。擺率限制器施用至六步有效標(biāo)志以在轉(zhuǎn)變?yōu)榱讲僮鲿r(shí)提供合適的瞬時(shí)響應(yīng)。

升壓控制器70包括呈可執(zhí)行指令和預(yù)定刻度的形式的升壓控制例程71，該升壓控制例程基于dc馬達(dá)電流idc59、平均電流idc_ave57和dc波紋電流idc_ripple53、考慮六步速率限制器ssrl55、總線電勢vdc18、命令的總線電勢vdc*19、電池電勢vbatt41和前端轉(zhuǎn)換器30的升壓電流iα17來產(chǎn)生升壓控制信號(hào)93。當(dāng)前端轉(zhuǎn)換器30正以pwm模式或六步模式操作時(shí)，升壓控制例程71提供前饋補(bǔ)償項(xiàng)，該前饋補(bǔ)償項(xiàng)單獨(dú)加至平均控制器元件和占空比命令發(fā)生器以實(shí)現(xiàn)更佳的瞬時(shí)和穩(wěn)定狀態(tài)性能。

升壓控制例程71包括第一前饋補(bǔ)償例程74以基于dc馬達(dá)電流idc59、平均電流idc_ave57和六步速率限制器ssrl55如下確定前饋dc電流idc_ffd73：

idc_ffd＝(1-ssrl)*idc+ssrl*idc_ave[4]

基于總線電勢vdc18除以電池電勢vbatt41的比率調(diào)整前饋dc電流idc_ffd73(74)以產(chǎn)生調(diào)整的前饋dc電流idc_ffd75。如明白的是，當(dāng)前端轉(zhuǎn)換器30并未以六步模式操作或并未轉(zhuǎn)變?yōu)橐粤侥Ｊ讲僮鲿r(shí)，六步速率限制器ssrl55具有0.0的值，且因此基于dc馬達(dá)電流idc59確定前饋dc電流idc_ffd73。

總線電勢vdc18與命令的電勢vdc^*19之間的差值81是經(jīng)由差值算子80確定并且進(jìn)行比例-積分控制例程82以確定參考電流iref83。

調(diào)整的前饋dc電流idc_ffd75經(jīng)由加法算子84加至參考電流iref83以確定總和85，其經(jīng)由乘法算子86乘以0.5倍以確定第一命令的升壓電流iα^*87。第一命令的升壓電流iα^*87經(jīng)由加法算子88加至升壓電流iα17以確定總升壓電流iα-tot89?？偵龎弘娏鱥α-tot89輸入至pi控制器90，從而基于該總升壓電流命令確定用于控制升壓柵極驅(qū)動(dòng)電路32的占空比d^*91。

第二前饋補(bǔ)償例程76執(zhí)行以基于六步速率限制器ssrl55和dc波紋電流idc_ripple53如下提供前饋補(bǔ)償占空比dripple77。

dripple＝(idc_ripple*ssrl)/(2*iα)[5]

前饋補(bǔ)償占空比dripple77與命令的占空比d^*91結(jié)合(92)以確定用于控制升壓柵極驅(qū)動(dòng)電路32的升壓控制信號(hào)93。

如所明白的是，當(dāng)前端轉(zhuǎn)換器30并未以六步模式操作或并未轉(zhuǎn)變?yōu)橐粤侥Ｊ讲僮鲿r(shí)，六步速率限制器ssrl55具有0.0的值，且因此前饋補(bǔ)償占空比dripple77具有0.0的值，即，不存在前饋補(bǔ)償。

以此方式，源自于馬達(dá)控制器50的前饋補(bǔ)償項(xiàng)單獨(dú)加至前端電壓控制器和占空比命令發(fā)生器以減少前端轉(zhuǎn)換器30在與六步操作相關(guān)聯(lián)的線性區(qū)域和過調(diào)制區(qū)域中的pwm操作期間的dc總線電壓波紋，包括通過前饋補(bǔ)償?shù)膁c總線電壓波紋消除。

補(bǔ)償項(xiàng)產(chǎn)生在馬達(dá)控制器內(nèi)部，并且優(yōu)選地修正來解決計(jì)算和通信延時(shí)，且可以經(jīng)由高速數(shù)字通信鏈路傳送至升壓控制器。因而，dc總線電壓波紋消除可以由在升壓控制器70中執(zhí)行的升壓控制例程71而非采用pwm整流器電路來實(shí)現(xiàn)。在給定固定dc電路電壓波紋規(guī)格的情況下，dc總線電壓波紋的減少可以促進(jìn)dc鏈路電容器大小的顯著減小。

術(shù)語控制器、控制模塊、模塊、控制、控制單元、處理器和類似術(shù)語是指專用集成電路(asic)、電子電路、中央處理單元(例如，微處理器)以及呈存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)裝置(只讀、可編程只讀、隨機(jī)訪問、硬盤等)的形式的相關(guān)非暫時(shí)性存儲(chǔ)器部件的任何一個(gè)或各種組合。非暫時(shí)性存儲(chǔ)器部件能夠存儲(chǔ)呈一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序或例程的形式的機(jī)器可讀指令，是組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、信號(hào)調(diào)節(jié)和緩沖電路，以及可由提供所描述功能性的一個(gè)或多個(gè)處理器訪問的其它部件。輸入/輸出電路和裝置包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及監(jiān)測來自傳感器的輸入的相關(guān)裝置，其中此類輸入以預(yù)設(shè)采樣頻率或響應(yīng)于觸發(fā)事件而監(jiān)測。軟件、固件、程序、指令、控制例程、代碼、算法和類似術(shù)語意味著包括刻度和查找表的任何控制器可執(zhí)行指令集。每個(gè)控制器執(zhí)行控制例程以提供理想的功能，該功能包括監(jiān)測來自感測裝置和其它聯(lián)網(wǎng)控制器的輸入以及執(zhí)行控制和診斷指令以控制致動(dòng)器的操作。例程可以規(guī)則的間隔而執(zhí)行，例如正進(jìn)行的操作期間每100微秒執(zhí)行一次。替代地，例程可以響應(yīng)于觸發(fā)事件的發(fā)生而執(zhí)行。控制器之間的通信和控制器、致動(dòng)器和/或傳感器之間的通信可以使用直接有線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路、聯(lián)網(wǎng)通信總線鏈路、無線鏈路或任何另一種合適的通信鏈路而實(shí)現(xiàn)。通信包括以任何合適形式交換數(shù)據(jù)信號(hào)，包括(例如)經(jīng)由導(dǎo)電介質(zhì)交換電信號(hào)、經(jīng)由空氣交換電磁信號(hào)、經(jīng)由光學(xué)波導(dǎo)交換光學(xué)信號(hào)等。數(shù)據(jù)信號(hào)可以包括表示來自傳感器的輸入的模擬、離散或數(shù)字化模擬信號(hào)、表示致動(dòng)器命令的信號(hào)和控制器之間的通信信號(hào)。術(shù)語“信號(hào)”是指傳達(dá)信息的任何物理上可辨別指示器，并且可以是能夠行進(jìn)通過介質(zhì)的任何合適的波形(例如，電、光學(xué)、磁性、機(jī)械或電磁)，諸如dc、ac、正弦波、三角波、方形、振動(dòng)等。術(shù)語'模型'是指基于處理器或處理器可執(zhí)行代碼以及模擬裝置或物理過程的物理存在的相關(guān)刻度。如本文所使用，術(shù)語'動(dòng)態(tài)的'和'動(dòng)態(tài)地'描述了實(shí)時(shí)執(zhí)行并且以監(jiān)測或以其它方式確定參數(shù)的狀態(tài)和在例程的執(zhí)行期間或例程執(zhí)行的迭代之間規(guī)則地或定期地更新參數(shù)的狀態(tài)為特征的步驟或程序。

流程圖和流程圖中的方框圖說明了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)施方案的架構(gòu)、功能性和操作。關(guān)于這一點(diǎn)，流程圖或方框圖中的每個(gè)方框可以表示模塊、代碼段或部分，其包括用于實(shí)施指定邏輯功能的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令。還應(yīng)當(dāng)注意的是，流程圖和/或流程圖說明中的每個(gè)方框以及方框圖和/或流程圖說明中的方框的組合可以由執(zhí)行指定功能或作用的基于專用硬件的系統(tǒng)或?qū)Ｓ糜布c計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)施。這些計(jì)算機(jī)程序指令還可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可指導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式運(yùn)作，使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生包括實(shí)施流程圖中指定的功能或作用的指令的制品。

詳述和附圖或圖支持并且描述本教導(dǎo)，但是本教導(dǎo)的范圍僅僅是由權(quán)利要求限定。雖然已詳細(xì)地描述了用于實(shí)行本教導(dǎo)的某些最佳模式和其它實(shí)施例，但是存在用于實(shí)踐隨附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例。