| 主权项 |
1.一种旋转电机之控制程序,具有藉着一电压反相 器供给交流电之n相位,包含n SPmLL开关,定义该定子 相位电压向量之mn状态,该电机之电磁扭矩及定 子通量︱s︱系从属于一伺服控制系统之设定点 ref,︱S︱ref,该伺服控制系统可采用各种控制 策略,每一策略具有其应用条件,该伺服控制系统 包含一套感应器,该感应器所感测之値系传送至一 观察器-取样器,该观察器在一特定取样周期Te下取 样之输出系馈入一计算器,该计算器输出用于该电 压反相器SPmLL开关之控制信号,在该程序中,按照所 用控制策略之应用条件,该计算器计算该相位电压 向量之一连续n状态,以移动该扭矩及该通量︱ S︱朝向该设定点ref,︱S︱ref,这系藉着接连 转换该连续之n状态及该应用时间dtk,k包含于该连 续n状态每一个之{1,...,n},在每一次取样时,该计算 器计算该目前状态之剩余应用时间及该相位向量 未来状态之更新应用时间,及在目前状态之应用时 间结束时与该取样时间及该计算时间非同步,该计 算器送出SPmLL开关控制信号以由目前状态转换至 下一状态。2.如申请专利范围第1项之控制程序,该 计算器于一正交之三维计算参考座标中施行该计 算,该参考座标包含该定子通量S之定子平面(S ,S)及一垂直于该定子平面(S,S)代 表该扭矩之轴,该设定点ref,︱S︱ref系用一 圆ref代表,包含在一平行于该定子平面(S, S)之平面中,集中在该垂直轴上,具有一半径︱ S︱ref及在ref截切该垂直轴,该旋转电机所供给 之値,S系用一圆上之一点A(S,S,) 表示,该圆系包含于一平行于该定子平面(S, S)之平面中,集中在该垂直轴上,具有一半径︱ S︱及在截切该垂直轴,在该程序中,该控制策略 系一与该旋转电机旋转频率非同步之策略,其中计 算该电压向量之连续n状态,以致该点A(S,S ,)收敛至一圆cal之任何点D,集中在该垂直轴上 ,具有一半径︱S︱cal及在cal截切该垂直轴,这 是藉着连续应用该n状态,于一预定之已知时间中, 该计算器计算该圆cal之方程式,以致所产生之连 续应用时间、该平均扭矩及该平均定子通量︱ S︱系分别实质等于该设定点ref,︱S︱ref。3 .如申请专利范围第2项之控制程序,其中n等于三, 该控制策略系基于一SOCMLI循环之应用,以致该计算 器寻找该电压向量之一独特三个一组状态(V0,Vi, Vadj),i包含于{2...mn-1},构成一连绩之三状态,包含一 最初状态Vi、毗连Vi之二状态Vadj之一、及一零値 状态(V0),其个别之应用时间dti,dtadj,dt0系为正値,以 致其总和等于该反相器转换周期Td之一半。4.如申 请专利范围第3项之控制程序,其中: a)该计算器寻找该独特三个一组(V0,Vi,Vadj),i包含于 {2...mn-1},及计算该圆cal上假定到达之点D',随之 b)其送出该SPmLL开关控制信号以转换至该状态Vi,随 之 c)在每一取样上,该计算器对目前点A'(Sc,S c,c)计算该状态Vi之剩余应用时间dtir,及该未来 状态Vadj与V0之更新时间dtadj与dt0,随之 d)假如dtir小于等于Te,该计算器预测由该状态Vi转 换至该状态Vadj之时间,随之 e)与该取样时间及计算时间非同步,当抵达该转换 时间时,该计算器送出该SPmLL开关控制信号以转换 至该状态Vadj,随之 f)在每一取样上,该计算器对目前点B'(Sc,S c,c)计算该状态Vadj之剩余应用时间dtadjr,及该未 来状态V0之更新时间dt0,随之 g)假如dtadjr小于等于Tc,该计算器预测由该状态Vadj 转换至该状态V0之时间,随之 h)与该取样时间及计算时间非同步,当抵达该转换 时间时,该计算器送出该SPmLL开关控制信号以转换 至该状态V0,随之 i)在每一取样上,该计算器对目前点C'(Sc,S c,c)计算该状态V0之剩余应用时间dt0r,随之 j)假如dt0r小于等于Tc,该计算器寻找一新独特三个 一组(V0',Vi',Vadj'),i包含于{2...mn-1},及预测由该状态 V0转换至该状态Vi'之时间,随之 k)与该取样时间及计算时间非同步,当抵达该转换 时间时,该计算器送出该SPmLL控制信号以转换至该 状态Vi',随之 该计算器藉着应用步骤c)经由k)处理该新的三个一 组(V0',Vi',Vadj')。5.如申请专利范围第4项之控制程 序,其中在步骤c)中,该计算器解出下列系统: 在此系一参数,定义该点D在一切线上之位置,该 切线系在D'与该圆cal相切,及在步骤f)中,该计算 器用最小平方法解出下列系统:6.如申请专利范围 第4项之控制程序,其中在步骤i)中,该计算器对目 前点C'(Sc,Sc,c)计算该状态V0之剩余应用 时间dt0r,并藉着使用最小平方法解出下列系统:7. 如申请专利范围第4项之控制程序,其中在步骤d)中 ,该计算器预测由该状态Vi转换至该另一邻接Vi状 态,以便再对齐该点B'朝向该圆cal之轨线。8.如 申请专利范围第4项之控制程序,其中假如无独特 之三个一组(V0,Vi,Vadj),该计算器寻找一异于零値状 态之连续二状态(Vi,Vadj),用于在相同时间间隔1/2Td 内最佳近似至该圆ref上之点A(S,S,)。 9.如申请专利范围第1项之控制程序,该计算器于一 正交之三维计算参考座标中施行计算,该参考座标 包含该定子通量S之定子平面(S,S)及一 垂直于该定子平面(S,S)代表该扭矩之 轴,该设定値ref,︱S︱ref系用一圆ref代表,包 含在一平行于该定子平面(S,S)之平面中, 集中在该垂直轴上,具有一半径︱S︱ref及在 ref截切该垂直轴,该旋转电机所供给之値,S系 用一圆上之一点A(S,S,)表示,该圆系 包含于一平行于该定子平面(S,S)之平面 中,集中在该垂直轴上,具有一半径︱S︱及在 截切该垂直轴,在该程序中,该控制策略系一与该 旋转电机旋转频率同步之策略,其中计算该电压向 量之连续n状态,以致该点A(S,S,)收歛至 一圆cal上之点D,集中在该垂直轴上,具有一半径 ︱S︱cal及在cal截切该垂直轴,这是藉着连续 应用该n状态,于该定子平面(S,S)中具有该 定子通量向量之一预定最后位置,该计算器计算该 圆cal之方程式,以致所产生之连续应用时间、该 平均扭矩及该平均定子通量︱S︱系分别实质 等于该设定値ref,︱S︱ref。10.如申请专利范 围第9项之控制程序,其中对于该定子通量每一次 旋转所许可之预定位置数目系有限的,及依该旋转 电机之旋转速度范围而定。11.如申请专利范围第9 项之控制程序,其中n等于三,该控制策略系使得该 计算器得知该电压向量之一独特三个一组状态(V0, Vi,Vadj),i包含于{2...mn-1},构成一连续之三状态,包含 一最初状态Vi、毗连Vi之二状态Vadj之一、及一零 値状态(V0),其个别之应用时间dti,dtadj,dt0系为正値, 该三个一组状态系在一习知点D截切该圆cal。12. 如申请专利范围第11项之控制程序,其中于一旋转 电机之初始步骤中,三个一组状态(V0,Vi,Vadj),i包含 于{2...mn-1)系储存于该计算器之记忆体中,用于由 该定子通量向量之一预定位置移至另一预定位置, 这系根据各种旋转电机旋转速度范围,及于操作中 , a)该计算器得知根据该旋转电机之旋转速度所施 加之三个一组状态(V0,Vi,Vadj),及该定子通量向量所 定位之预定位置, b)送出该SPmLL开关控制信号以转换至该状态Vi, c)在每一取样上,该计算器对目前点A'(Sc,S c,c)计算该状态Vi之剩余应用时间dtir,及该未来 状态Vadj与V0之更新时间dtadj与dt0, d)假如dtir小于等于Te,该计算器预测由该状态Vi转 换至该状态Vadj之时间, e)与该取样时间及计算时间非同步,当抵达该转换 时间时,该计算器送出该SPmLL开关控制信号以转换 至该状态Vadj, f)在每一取样上,该计算器对目前点B'(Sc,S c,c)计算该状态Vadj之剩余应用时间dtadjr,及该未 来状态V0之更新时间dt0, g)假如dtadjr小于等于Tc,该计算器预测由该状态Vadj 转换至该状态V0之时间, h)与该取样时间及计算时间非同步,当抵达该转换 时间时,该计算器送出该SPmLL开关控制信号以转换 至该状态V0, i)在每一取样上,该计算器对目前点C'(Sc,S c,c)计算该状态V0之剩余应用时间dt0r, j)假如dt0r小于等于Tc,该计算器预测由该状态V0转 换至该状态Vi'之时间,及另外该计算器得知该新的 独特三个一组(V0',Vi',Vadj'),用于由该定子通量向量 欲抵达之预定位置移至下一预定位置,及 k)与该取样时间及计算时间非同步,当抵达该转换 时间时,该计算器送出SPmLL控制信号以转换至状态 Vi', 该计算器按照步骤c)经由k)处理该新的三个一组状 态(V0',Vi',Vadj')。13.如申请专利范围第12项之控制 程序,其中在步骤c)中,该计算器解出下列系统: 及在步骤f)中,该计算器解出下列系统: 在此系一参数,其于该定子平面中之一直线上定 义该目前点B'之可预测最后位置,该定子平面通过 该扭矩轴及平行于欲达到定子通量向量之预定 位置。14.如申请专利范围第12项之控制程序,其中 在步骤i)中, 该计算器藉着解出下列系统对目前点C'(Sc,S c,c)计算该状态V0之剩余应用时间dt0r: 在此mean系在时间间隔dti+dtadj之间所计算之平均 电磁扭矩。15.如申请专利范围第11项之控制程序, 其中该零値状态之应用时间dt0系该旋转电机旋转 速度之一递减函数,及在超过该旋转电机旋转速度 之一预定値等于零。16.如申请专利范围第15项之 控制程序,其中假如该零値状态应用时间dt0等于零 ,藉着一通量校正器按照下列规则控制该扭矩,其 为=ref-c之一函数: 对于大于零,该校正器减少该定子通量范数。 对于小于零,该校正器增加该定子通量范数。 17.一种用于一旋转电机之伺服控制系统,具有藉着 一电压反相器供给交流电之n相位,包含n SPmLL开关, 定义该定子相位电压向量之mn状态,该伺服控制系 统系适于采用不同之控制策略,及将该电机之电磁 扭矩及定子通量︱S︱限制于设定値ref,︱ S︱ref,每一策略具有其应用条件,该伺服控制系 统包含一套感应器,该感应器所感测之値系传送至 一观察器一取样器,该观察器在一特定取样周期Te 下取样之输出系馈入一计算器,该计算器输出用于 该电压反相器SPmLL开关之控制信号,该系统使用申 请专利范围第1至16项任一项之程序。18.一种旋转 电机,具有藉着一电压反相器供给交流电之n相位, 包含n SPmLL开关,定义该定子相位电压向量之mn状态 ,该电机之电磁扭矩及定子通量︱S︱系藉着 申请专利范围第17项之一伺服控制系统从属于设 定値ref,︱S︱ref,其可采用不同之控制策略,每 一策略具有其应用条件,该伺服控制系统包含一套 感应器,该感应器所感测之値系传送至一观察器- 取样器,该观察器在一特定取样周期Te下取样之输 出系馈入一计算器,该计算器输出用于该电压反相 器SPmLL开关之控制信号。图式简单说明: 第一图系按照本发明装置之一概略描绘。 第二图及第三图系本发明非同步模式中一计算范 例之概略图示。 第四图及第五图系本发明同步模式中一计算范例 之概略图示。 第六图系按照本发明一全波模式修正范例之一概 略描绘。 |
