一種基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器及具有其的車輛制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提出了一種基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器，包括：比例積分PI調(diào)節(jié)模塊、相位處理模塊、直接數(shù)字式頻率合成DDS模塊、單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM控制模塊、反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊和轉(zhuǎn)子定位模塊。本發(fā)明專利技術(shù)還提出一種包括上述基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器的車輛。本發(fā)明專利技術(shù)在電機(jī)控制部分采用DDS技術(shù)優(yōu)化相電流的正弦度，降低諧波含量，從而提高電機(jī)效率。由于DDS和PWM的結(jié)合是基于電流跟蹤的，所以磁鏈定向不準(zhǔn)基本不影響電流變化，而單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM技術(shù)內(nèi)部又集成了一個(gè)相電流負(fù)反饋處理，從而在很大程度上抑制了過(guò)流現(xiàn)象。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提出了一種基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器，包括：比例積分PI調(diào)節(jié)模塊、相位處理模塊、直接數(shù)字式頻率合成DDS模塊、單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM控制模塊、反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊和轉(zhuǎn)子定位模塊。本專利技術(shù)還提出一種包括上述基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器的車輛。本專利技術(shù)在電機(jī)控制部分采用DDS技術(shù)優(yōu)化相電流的正弦度，降低諧波含量，從而提高電機(jī)效率。由于DDS和PWM的結(jié)合是基于電流跟蹤的，所以磁鏈定向不準(zhǔn)基本不影響電流變化，而單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM技術(shù)內(nèi)部又集成了一個(gè)相電流負(fù)反饋處理，從而在很大程度上抑制了過(guò)流現(xiàn)象。【專利說(shuō)明】—種基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器及具有其的車輛
本專利技術(shù)涉及電機(jī)控制
，特別涉及一種基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器及具有其的車輛。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的車用異步電機(jī)控制方法主要有矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制兩種。下面分別對(duì)這兩種控制方法進(jìn)行說(shuō)明: (I)矢量控制技術(shù)是比較成熟并常用的異步電機(jī)控制技術(shù)。這是一種基于坐標(biāo)變換的技術(shù)，通過(guò)三相到兩相的坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)定子電流轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量的解耦，進(jìn)行獨(dú)立控制，使異步電機(jī)具有和直流電機(jī)一樣的優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)特性。其中，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制是20年來(lái)實(shí)際應(yīng)用最為普遍、最為成熟的高性能交流調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)。 (2)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)摒棄了矢量控制中解耦的思想，將轉(zhuǎn)子磁通定向更換為定子磁通定向，通過(guò)控制定子磁鏈的幅值及矢量相對(duì)于轉(zhuǎn)子磁鏈的夾角，從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)矩的目的。 但是針對(duì)矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制，目前主流上都采用了空間矢量SVPWM(SpaceVector Pulse Width Modulat1n,空間矢量脈寬調(diào)制)調(diào)制。而SVPWM會(huì)給控制本身帶來(lái)以下問(wèn)題=SVPWM調(diào)制直接受驅(qū)動(dòng)模塊開關(guān)頻率的限制，開關(guān)頻率通常在5K?20K之間。這樣，空間矢量的相位只能按照這個(gè)開關(guān)頻率來(lái)累積，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高時(shí)，一個(gè)電流周期內(nèi)，給定的調(diào)制點(diǎn)就越少，也就是給定信號(hào)的正弦度越不好，諧波含量越多，這將會(huì)影響電機(jī)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。 為此，本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提出一種基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)一方面的實(shí)施例提供基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器，包括:比例積分PI調(diào)節(jié)模塊、相位處理模塊、直接數(shù)字式頻率合成DDS模塊、單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM控制模塊、反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊和轉(zhuǎn)子定位模塊，其中，所述PI調(diào)節(jié)模塊的輸入端分別與有效電流輸出端和反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊的輸出端相連，用于對(duì)輸入的有效電流和反饋電流有效信號(hào)進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，生成幅度輸入信號(hào)；所述相位處理模塊的輸入端分別與轉(zhuǎn)差頻率輸出端和轉(zhuǎn)子定位模塊的輸出端相連，用于根據(jù)輸入的轉(zhuǎn)差頻率和轉(zhuǎn)子頻率計(jì)算得到同步頻率相位；所述DDS模塊的輸入端分別與所述PI調(diào)節(jié)模塊的輸出端和所述相位處理模塊的輸出端相連，用于對(duì)所述同步頻率相位進(jìn)行相位累加得到相位信息，將所述相位信息轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的正弦幅度數(shù)字信號(hào)，根據(jù)所述幅度輸入信號(hào)和所述數(shù)字化正弦幅度信號(hào)生成數(shù)字化波形序列，將所述數(shù)字波形化序列經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換以生成第一至第三相正弦信號(hào)；所述單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM控制模塊的輸入端與所述DDS模塊的輸出端和所述反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊的輸出端相連，所述單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM控制模塊的輸出端與異步電機(jī)和所述反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊的輸入端相連，用于對(duì)所述第一至第三相正弦信號(hào)分別與反饋電流有效信號(hào)進(jìn)行差值運(yùn)算，并將差值運(yùn)算結(jié)果與三角波進(jìn)行比較，將比較后生成的第一至第三相信號(hào)輸出至功率驅(qū)動(dòng)模塊，以由所述功率驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述轉(zhuǎn)子定位模塊的輸入端與所述電機(jī)相連，用于檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置，并生成用于表示轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子頻率，將所述轉(zhuǎn)子頻率發(fā)送至所述相位處理模塊。 在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述相位處理模塊包括:加法器，所述加法器的輸入端分別與轉(zhuǎn)差頻率輸出端和轉(zhuǎn)子定位模塊的輸出端相連，用于對(duì)所述轉(zhuǎn)差頻率和轉(zhuǎn)子頻率進(jìn)行加法運(yùn)算；相位生成單元，所述相位生成單元的輸入端與所述加法器的輸出端相連，所述相位生成單元的輸出端與所述DDS模塊的輸入端相連，用于對(duì)加法運(yùn)算后的信號(hào)進(jìn)行處理以得到同步頻率相位。 在本專利技術(shù)的又一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子定位模塊為位置傳感器。 在本專利技術(shù)的再一個(gè)實(shí)施例中，所述DDS模塊包括:頻率控制器，用于提供相位增量；相位累加器，所述相位累加器的輸入端與所述頻率控制器的輸出端相連，用于根據(jù)在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，以所述相位增量對(duì)所述同步頻率相位進(jìn)行相位累加得到相位信息；波形存儲(chǔ)器，所述波形存儲(chǔ)器的輸入端與所述相位累加器的輸出端相連，用于將所述相位信息轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的正弦幅度數(shù)字信號(hào)，根據(jù)所述幅度輸入信號(hào)和所述數(shù)字化正弦幅度信號(hào)生成數(shù)字化波形序列；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述波形存儲(chǔ)器的輸出端相連，用于將所述數(shù)字波形化序列經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換以生成第一至第三相正弦信號(hào)。 在本專利技術(shù)的又一個(gè)實(shí)施例中，所述DDS模塊還包括:濾波器，所述濾波器的輸入端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，用于對(duì)所述第一至第三相正弦信號(hào)進(jìn)行濾波處理，生成濾波后的第一至第三相正弦信號(hào)。 在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述濾波器為低通濾波器。 根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器，采用DDS技術(shù)優(yōu)化相電流的正弦度，降低諧波含量，從而提高電機(jī)效率。由于DDS和PWM的結(jié)合是基于電流跟蹤的，所以磁鏈定向不準(zhǔn)基本不影響電流變化，而單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM技術(shù)內(nèi)部又集成了一個(gè)相電流負(fù)反饋處理，從而在很大程度上抑制了過(guò)流現(xiàn)象。 為此，本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提出一種車輛。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)另一方面的實(shí)施例提供一種車輛，包括:異步電機(jī)；上述基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器，所述基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器與所述異步電機(jī)相連，用于控制所述異步電機(jī)的工作。 根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的車輛，在電機(jī)控制部分采用DDS技術(shù)優(yōu)化相電流的正弦度，降低諧波含量，從而提高電機(jī)效率。由于DDS和PWM的結(jié)合是基于電流跟蹤的，所以磁鏈定向不準(zhǔn)基本不影響電流變化，而單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM技術(shù)內(nèi)部又集成了一個(gè)相電流負(fù)反饋處理，從而在很大程度上抑制了過(guò)流現(xiàn)象。 本專利技術(shù)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本專利技術(shù)的實(shí)踐了解到。 【專利附圖】【附圖說(shuō)明】 本專利技術(shù)的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中: 圖1為根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)圖； 圖2為根據(jù)本專利技術(shù)另一個(gè)實(shí)施例的基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)圖； 圖3為根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的DDS模塊的結(jié)構(gòu)圖； 圖4為根據(jù)本專利技術(shù)另一個(gè)實(shí)施例的DDS模塊的結(jié)構(gòu)圖； 圖5為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的車輛的結(jié)構(gòu)圖。 【具體實(shí)施方式】 下面詳細(xì)描述本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術(shù)，而不能理解為對(duì)本專利技術(shù)的限制。 首先需要說(shuō)明的是，本專利技術(shù)提供的基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于DDS技術(shù)的異步電機(jī)控制器，其特征在于，包括：比例積分PI調(diào)節(jié)模塊、相位處理模塊、直接數(shù)字式頻率合成DDS模塊、單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM控制模塊、反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊和轉(zhuǎn)子定位模塊，其中，所述PI調(diào)節(jié)模塊的輸入端分別與有效電流輸出端和反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊的輸出端相連，用于對(duì)輸入的有效電流和反饋電流有效信號(hào)進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，生成幅度輸入信號(hào)；所述相位處理模塊的輸入端分別與轉(zhuǎn)差頻率輸出端和轉(zhuǎn)子定位模塊的輸出端相連，用于根據(jù)輸入的轉(zhuǎn)差頻率和轉(zhuǎn)子頻率計(jì)算得到同步頻率相位；所述DDS模塊的輸入端分別與所述PI調(diào)節(jié)模塊的輸出端和所述相位處理模塊的輸出端相連，用于對(duì)所述同步頻率相位進(jìn)行相位累加得到相位信息，將所述相位信息轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的正弦幅度數(shù)字信號(hào)，根據(jù)所述幅度輸入信號(hào)和所述數(shù)字化正弦幅度信號(hào)生成數(shù)字化波形序列，將所述數(shù)字波形化序列經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換以生成第一至第三相正弦信號(hào)；所述單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM控制模塊的輸入端與所述DDS模塊的輸出端和所述反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊的輸出端相連，所述單周電流實(shí)時(shí)調(diào)制PWM控制模塊的輸出端與異步電機(jī)和所述反饋電流有效信號(hào)計(jì)算模塊的輸入端相連，用于對(duì)所述第一至第三相正弦信號(hào)分別與反饋電流有效信號(hào)進(jìn)行差值運(yùn)算，并將差值運(yùn)算結(jié)果與三角波進(jìn)行比較，將比較后生成的第一至第三相信號(hào)輸出至功率驅(qū)動(dòng)模塊，以由所述功率驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述轉(zhuǎn)子定位模塊的輸入端與所述電機(jī)相連，用于檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置，并生成用于表示轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子頻率，將所述轉(zhuǎn)子頻率發(fā)送至所述相位處理模塊。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：關(guān)慶斌，林尚俊，賈建，劉茂國(guó)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京中瑞藍(lán)科電動(dòng)汽車技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11