一种电机振动或噪声的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电机振动或噪声的控制方法及装置，控制方法包括：根据转矩与电流关系得到电机需求转矩对应的d、q轴参考电流；分别设置预定幅值和相位的d、q轴补偿电流，并分别与d、q轴参考电流进行求和，得到电机的d、q轴需求电流；计算d、q轴实际电流；将d、q轴需求电流与d、q轴实际电流做差后分别进行PID控制；实时获取需控制的振动或噪声的频率及其幅值，或者振动或噪声的阶次成分及其幅值，并判断其是否小于或等于目标值，是则将d、q轴补偿电流的幅值和相位确定为电机振动或噪声控制的参数；否则调整d、q轴补偿电流的幅值和相位。本发明专利技术通过改变电机d、q轴电流的幅值和相位，对振动或噪声进行控制，取得了良好的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电机振动或噪声的控制方法及装置
本专利技术涉及汽车
，具体涉及一种电机振动和噪声的控制方法及装置。
技术介绍
随着社会的进步、科技的发展，环境和能源问题日益突出，发展和普及节能与电动汽车的呼声日趋高涨。电机特别是交流电机(主要有永磁同步电机和感应电机)作为电动汽车的驱动装置，是电动汽车的核心关键部件，其振动和噪声性能，直接影响着汽车的乘坐舒适性。人们对汽车品质要求的不断提高，也对电机性能提出了越来越高的要求。通过优化电机电磁场结构或增加隔吸声措施来优化电机振动和噪声，已有比较成熟的开发流程和方法，然而这些方法均是在电机产品样机制作后进行优化，代价高、周期慢，而且往往很难达到理想的效果。在电机和电动汽车产品迭代不断加快的今天，找到有效并且快速对电机振动和噪声进行控制的方法至关重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种电机振动和噪声的控制方法及装置，无需更改结构，成本低且周期短。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种电机振动或噪声的控制方法，包括如下步骤：步骤S1，根据转矩与电流关系得到电机需求转矩对应的d轴参考电流和q轴参考电流；步骤S2，分别设置预定幅值和相位的d轴补偿电流和q轴补偿电流，并分别与所述d轴参考电流和q轴参考电流进行求和，得到电机的d轴需求电流和q轴需求电流；步骤S3，计算电机的d轴实际电流和q轴实际电流；步骤S4，将d轴需求电流与d轴实际电流做差、q轴需求电流与q轴实际电流做差，再分别进行PID控制；步骤S5，实时获取需控制的振动或噪声的频率及其幅值，或者振动或噪声的阶次成分及其幅值；步骤S6，判断所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值是否小于或等于目标值，如是，则将d、q轴补偿电流的幅值和相位确定为电机振动或噪声控制的参数；如否，则调整所述d、q轴补偿电流的幅值和相位。其中，如果多次调整d、q轴补偿电流的幅值和相位后，所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值仍然大于所述目标值，则将所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值最接近所述目标值时对应的d、q轴补偿电流的幅值和相位确定为电机振动或噪声控制的参数。其中，所述步骤S1中，如果电机采用最大转矩电流比控制，则所述d轴参考电流和q轴参考电流通过如下方式得到：如果电机采用d轴电流为零的控制，则所述d轴参考电流和q轴参考电流通过如下方式得到：其中，φf为定子磁链，Ld和Lq为d轴和q轴电感，Tref为电机需求转矩，p为电机极对数。其中，所述步骤S2中，按照下述方式设置预定幅值和相位的d轴补偿电流Δid和q轴补偿电流Δiq：或其中，Ad为d轴补偿电流的幅值，ψd为d轴补偿电流的相位，Aq为q轴补偿电流的幅值，ψq为q轴补偿电流的相位，π为圆周率，n为电机转速，p为电机极对数，Nn为振动或噪声相对于电机转速的阶次成分，Nc为振动或噪声相对于三相电流基频的阶次成分，t为时间变量。其中，所述步骤S3还包括实时获取电机实际转速和/或角位移。其中，电机的d轴实际电流id和q轴实际电流iq通过如下方式得到：其中，iu、iv和iw分别为电机三相电流，θ为电机角位移。本专利技术还提供一种电机振动或噪声的控制装置，包括：第一获取单元，用于根据转矩与电流关系得到电机需求转矩对应的d轴参考电流和q轴参考电流；第二获取单元，用于分别设置预定幅值和相位的d轴补偿电流和q轴补偿电流，并分别与所述d轴参考电流和q轴参考电流进行求和，得到电机的d轴需求电流和q轴需求电流；第三获取单元，用于计算得到电机的d轴实际电流和q轴实际电流；PID控制单元，用于将d轴需求电流与d轴实际电流做差、q轴需求电流与q轴实际电流做差，再分别进行PID控制；第四获取单元，用于实时获取需控制的振动或噪声的频率及其幅值，或者振动或噪声的阶次成分及其幅值；控制单元，用于判断所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值是否小于或等于目标值，如是，则将d、q轴补偿电流的幅值和相位确定为电机振动或噪声控制的参数；如否，则调整所述d、q轴补偿电流的幅值和相位。其中，所述控制单元还用于在多次调整d、q轴补偿电流的幅值和相位后，如果所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值仍然大于所述目标值，则将所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值最接近所述目标值时对应的d、q轴补偿电流的幅值和相位确定为电机振动或噪声控制的参数。其中，如果电机采用最大转矩电流比控制，所述第一获取单元通过如下方式得到所述d轴参考电流和q轴参考电流：如果电机采用d轴电流为零的控制，则所述d轴参考电流和q轴参考电流通过如下方式得到：其中，φf为定子磁链，Ld和Lq为d轴和q轴电感，Tref为电机需求转矩，p为电机极对数。其中，所述第二获取单元通过下述方式设置预定幅值和相位的d轴补偿电流Δid和q轴补偿电流Δiq：或其中，Ad为d轴补偿电流的幅值，ψd为d轴补偿电流的相位，Aq为q轴补偿电流的幅值，ψq为q轴补偿电流的相位，π为圆周率，n为电机转速，p为电机极对数，Nn为振动或噪声相对于电机转速的阶次成分，Nc为振动或噪声相对于三相电流基频的阶次成分，t为时间变量。其中，所述第三获取单元还用于实时获取电机实际转速和/或角位移。其中，所述第三获取单元通过通过如下方式得到电机的d轴实际电流id和q轴实际电流iq：其中，iu、iv和iw分别为电机三相电流，θ为电机角位移。实施本专利技术实施例具有以下有益效果：在不变动电机结构的条件下，仅通过优化电机控制策略，改变电机d、q轴电流谐波的幅值和相位，从而对振动或噪声进行控制，避免了结构更改、加声学包裹等成本高、周期长的方式，几乎不需要增加额外的成本，并且大大缩短了周期，同时还能取得良好的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一一种电机振动和噪声的控制方法的流程示意图。图2为本专利技术实施例一的具体控制流程示意图。具体实施方式以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。本专利技术的专利技术人发现，电机噪声尤其是电磁噪声，受d、q轴电流影响很大，这也给通过电流阶次成分控制电机振动和噪声提供了可能。基于此，本专利技术通过优化电机控制策略，改变电机d、q轴电流谐波的幅值和相位，从而对振动和噪声进行控制。请参照图1所示，本专利技术实施例一提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机振动或噪声的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1，根据转矩与电流关系得到电机需求转矩对应的d轴参考电流和q轴参考电流；/n步骤S2，分别设置预定幅值和相位的d轴补偿电流和q轴补偿电流，并分别与所述d轴参考电流和q轴参考电流进行求和，得到电机的d轴需求电流和q轴需求电流；/n步骤S3，计算电机的d轴实际电流和q轴实际电流；/n步骤S4，将d轴需求电流与d轴实际电流做差、q轴需求电流与q轴实际电流做差，再分别进行PID控制；/n步骤S5，实时获取需控制的振动或噪声的频率及其幅值，或者振动或噪声的阶次成分及其幅值；/n步骤S6，判断所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值是否小于或等于目标值，如是，则将d、q轴补偿电流的幅值和相位确定为电机振动或噪声控制的参数；如否，则调整所述d、q轴补偿电流的幅值和相位。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机振动或噪声的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，根据转矩与电流关系得到电机需求转矩对应的d轴参考电流和q轴参考电流；
步骤S2，分别设置预定幅值和相位的d轴补偿电流和q轴补偿电流，并分别与所述d轴参考电流和q轴参考电流进行求和，得到电机的d轴需求电流和q轴需求电流；
步骤S3，计算电机的d轴实际电流和q轴实际电流；
步骤S4，将d轴需求电流与d轴实际电流做差、q轴需求电流与q轴实际电流做差，再分别进行PID控制；
步骤S5，实时获取需控制的振动或噪声的频率及其幅值，或者振动或噪声的阶次成分及其幅值；
步骤S6，判断所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值是否小于或等于目标值，如是，则将d、q轴补偿电流的幅值和相位确定为电机振动或噪声控制的参数；如否，则调整所述d、q轴补偿电流的幅值和相位。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，如果多次调整d、q轴补偿电流的幅值和相位后，所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值仍然大于所述目标值，则将所需控制的振动或噪声的幅值、或者振动或噪声的阶次成分的幅值最接近所述目标值时对应的d、q轴补偿电流的幅值和相位确定为电机振动或噪声控制的参数。


3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，如果电机采用最大转矩电流比控制，则所述d轴参考电流和q轴参考电流通过如下方式得到：



如果电机采用d轴电流为零的控制，则所述d轴参考电流和q轴参考电流通过如下方式得到：



其中，φf为定子磁链，Ld和Lq为d轴和q轴电感，Tref为电机需求转矩，p为电机极对数。


4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，按照下述方式设置预定幅值和相位的d轴补偿电流Δid和q轴补偿电流Δiq：



或



其中，Ad为d轴补偿电流的幅值，ψd为d轴补偿电流的相位，Aq为q轴补偿电流的幅值，ψq为q轴补偿电流的相位，π为圆周率，n为电机转速，p为电机极对数，Nn为振动或噪声相对于电机转速的阶次成分，Nc为振动或噪声相对于三相电流基频的阶次成分，t为时间变量。


5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3还包括实时获取电机实际转速和/或角位移。


6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，电机的d轴实际电流id和q轴实际电流iq通过如下方式得到：



其中，iu、iv和iw分别为电机三相电流，θ为电机角位移。


7.一种电机振动或噪声的控制装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗科，钱平，刘渊，王小龙，郭杨甫，王新文，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44