用于脈沖寬度調制驅動的速率限制共模控制的制作方法
【專利摘要】在一方面，一般地，一種用于多相驅動的脈沖寬度調制控制的方法包括：將用于驅動的多個相中的至少一個相的集合識別為適合用于箝位到多個極限電源電壓之一，從適合相的集合中選擇具有用于適合相的集合的最大幅度驅動電流的相，將第一偏移信號確定為在用于選擇的相的控制信號電平和與多個極限電源電壓之一對應的極限控制信號電平之間的差，限制第一偏移信號的改變速率以形成第二偏移信號，以及針對用于驅動的相中的每一個相確定調節的控制信號，包括針對多個相中的每一個相形成用于該相的控制信號電平和第二偏移信號的組合，以針對該相確定調節的控制信號。
【專利說明】用于脈沖寬度調制驅動的速率限制共模控制
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年3月30日提交的美國申請N0.: 13/075，376的優先權，其內容在這里被引用。
【背景技術】
[0003]本申請涉及用于脈沖寬度調制驅動的速率限制共模控制。
[0004]很多電機控制應用利用脈沖寬度調制(PWM)的電壓來以多種速度驅動電機。在一些示例中，電機控制應用結合PWM逆變器(例如，三相逆變器)來使用PWM控制器。控制器和逆變器可以用于控制用于驅動電機的信號的電壓電平和頻率二者。
[0005]用于利用三相逆變器橋來生成脈沖寬度調制的電壓的常見方法是計算與一組命令的電壓va、Vb和V。成比例的占空比Da、Db和Dc。然后，將占空比發送到控制逆變器的切換的電路。
[0006]在PWM逆變器中，諸如頻率和電流幅度的因素直接影響功率損耗。例如，在切換設備(例如，晶體管)中、在斷和通狀態之間轉換期間，高電流相上的轉換可能使大量能量消散。
[0007]可以通過減少切換頻率或者通過減少要導通的電流來減少切換損耗。然而，這樣的減少方法在一些應用中可能并不是足夠的。因此，期望用于減少切換損耗的其他方法。
[0008]在一些示例中，多相控制電壓用于控制電機速度、扭矩或反饋回路中的位置。相控制電壓中的噪聲可能使得PWM控制器由于一些PWM算法而引入不期望的共模電壓的快速切換。該不期望的切換可能轉變成用于驅動電機的PWM信號的不期望的切換。由這樣的不期望的切換而引入的功率損耗可能是顯著的。因此，系統設計人員可能努力減少不期望的切換。
【發明內容】
[0009]在一方面，一般地，通過不中止具有彼此非常接近的命令電壓的相上的占空比來抑制不期望的切換。
[0010]在一方面，一般地，一種用于多相驅動的脈沖寬度調制控制的方法包括:將用于驅動的多個相中的至少一個相的集合識別為適合用于箝位到多個極限電源電壓之一，從適合相的集合中選擇具有用于適合相的集合的最大幅度驅動電流的相，將第一偏移信號確定為在用于選擇的相的控制信號電平和與多個極限電源電壓之一對應的極限控制信號電平之間的差，限制第一偏移信號的改變速率以形成第二偏移信號，以及針對用于驅動的相中的每一個相確定調節的控制信號，包括針對多個相中的每一個相形成用于該相的控制信號電平和第二偏移信號的組合，以針對該相確定調節的控制信號。
[0011]各方面可以包括下述特征中的一個或多個。
[0012]將用于驅動的多個相中的至少一個相的集合識別為適合用于箝位到多個極限電源電壓之一可以包括將基于控制信號電平的測試應用到用于驅動的、與多個相對應的多個控制信號電平，以確定要從至少一個相的集合中排除的一個或多個相。基于控制信號電平的測試可以包括識別多個控制信號電平中的、具有在最大和最小控制信號電平之間的信號電平的一個或多個中間控制信號電平，并且從至少一個相的集合中排除與一個或多個中間控制信號電平對應的相。
[0013]從適合相的集合中選擇具有用于適合相的集合的最大幅度驅動電流的相可以包括比較與適合相的集合關聯的驅動電流的集合，并且基于對驅動電流的集合的比較來將具有最大幅度驅動電流的適合相確定為選擇的相。可以根據從多個控制信號電平確定的參數來限制第一偏移信號的改變速率。該參數可以被形成為從多個控制信號值確定的控制信號向量的幅度。
[0014]第一偏移信號的改變速率可以被限制在第一改變速率值和第二改變速率值之間的范圍。第一偏移信號的改變速率可以是該參數的單調函數。可以根據從控制信號電平確定的參數來限制第一偏移信號的改變速率。該參數可以被形成為從多個控制信號值確定的控制信號向量的幅度，并且第一偏移信號的改變速率可以是該參數的單調函數。可以根據用于多個相的調節的控制信號中對應的一個來確定多個脈沖寬度調制的控制信號中的每個脈沖寬度調制的控制信號。
[0015]在另一方面，一般地，多相控制器包括控制信號調節器。控制信號調節器包括用于接收多個控制信號的輸入、用于接收多個驅動電流的輸入以及用于提供多個調節的控制信號的輸出。控制信號調節器被配置成將多個相中的至少一個相的集合識別為適合用于箝位至IJ多個極限電源電壓之一，從適合相的集合中選擇具有用于適合相的集合的最大幅度驅動電流的相，將第一偏移信號確定為在用于選擇的相的控制信號電平和與多個極限電源電壓之一對應的極限控制信號電平之間的差，限制第一偏移信號的改變速率以形成第二偏移信號，以及針對用于驅動的每個相確定多個調節的控制信號中的一個，包括針對多個相中的每一個相形成用于該相的控制信號電平和第二偏移信號的組合，以針對該相確定調節的控制信號。
[0016]各方面可以包括下述特征中的一個或多個。
[0017]脈沖寬度調制器可以被配置成接受多個調節的控制信號，并且根據多個調節的控制信號中對應的一個來確定多個脈沖寬度調制的控制信號中的每個脈沖寬度調制的控制信號。控制信號生成器可以包括用于接收反饋信號的輸入、用于接收命令信號的輸入、用于接收多個驅動電流的輸入以及用于提供多個控制信號的輸出。控制信號生成器可以被配置成響應于反饋信號、命令信號和多個驅動電流中的至少一個而確定多個控制信號。
[0018]控制信號調節器可以被配置成將用于驅動的多個相中的至少一個相的集合識別為適合用于箝位到多個極限電源電壓之一，包括將基于控制信號電平的測試應用到用于驅動的、與多個相對應的多個控制信號電平，以確定要從至少一個相的集合中排除的一個或多個相。基于控制信號電平的測試可以包括識別多個控制信號電平中的、具有在最大和最小控制信號電平之間的信號電平的一個或多個中間控制信號電平，并且從至少一個相的集合中排除與一個或多個中間控制信號電平對應的相。
[0019]控制信號調節器可以被配置成從適合相的集合中選擇具有用于適合相的集合的最大幅度驅動電流的相，包括比較與適合相的集合關聯的驅動電流的集合，基于對驅動電流的集合的比較將具有最大幅度驅動電流的適合相確定為選擇的相。控制信號調節器可以包括轉變速率(slew rate)限制器，該轉變速率限制器被配置成接受從多個控制信號電平確定的參數并且根據該參數來限制第一偏移信號的改變速率。該參數可以被形成為從多個控制信號值確定的控制信號向量的幅度。
[0020]轉變速度限制器可以被配置成將第一偏移信號的改變速率限制在第一改變速率值和第二改變速率值之間的范圍。第一偏移信號的改變速率可以是該參數的單調函數。
[0021]本發明的其他特征和優點在下面的描述和權利要求中將變得顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是三相電機控制系統的框圖。
[0023]圖2是三相電機控制器的框圖。
[0024]圖3是應用于輸入的簡單集合的不連續PWM的圖示。
[0025]圖4是應用于需要電壓測試的情況的不連續PWM的圖示。
[0026]圖5是包括電壓測試的零序列計算器的框圖。
[0027]圖6是使用級別I解決方案(即,電壓測試)的不連續PWM系統中的不必要切換的示例。
[0028]圖7是包括轉變速率限制器的零序列計算器的框圖。
[0029]圖8是轉變速率限制的不連續PWM系統的輸出的示例。
[0030]圖9是沒有應用足夠轉變速率限制的轉變速率限制的不連續PWM系統的輸出的示例。
[0031]圖10是圖示轉變速率限制器如何根據控制電壓向量的幅度來調節其斜率的圖。
[0032]圖11是示出減少的箝位時間的轉變速率限制的不連續PWM系統的輸出的示例。
[0033]圖12圖示了高動態PMLSM應用中的典型控制電壓。
[0034]圖13是包括級別2遲滯算法的零序列計算器的框圖。
[0035]圖14圖示了向示例性輸入集合應用級別2遲滯算法。
[0036]圖15圖示了級別2遲滯算法中的區域的示例性表示。
[0037]圖16是示出級別2遲滯算法如何識別區域的流程圖。
[0038]圖17是級別2遲滯算法如何確定哪個相電壓命令進行箝位的流程圖。
[0039]圖18是級別2遲滯算法如何確定哪個相電壓命令進行箝位的更具體的流程圖。
[0040]圖19示出了將級別I解決方案與級別2解決方案作比較的示例性實驗結果。
【具體實施方式】[0041]I 概沭
[0042]參考圖1和圖2，呈現了包括控制器的典型不連續脈沖寬度調制(DPWM)三相電機控制系統。
[0043]如圖1中所示，三相電機控制系統100的實施例被配置用于降低由快速的不期望切換所造成的切換損耗。一般地，該系統包括控制器104、逆變器110和三相電機112。
[0044]在一些示例中，控制器104接收各種輸入并且創建三個脈沖寬度調制的電壓命令106,每一個與電機112的相輸入中的一個對應。控制器104以使得PWM電壓命令106中的不期望的快速轉換被抑制的方式來確定PWM電壓命令106。從外部控制系統(未示出)向控制器104輸入命令102 (例如，扭矩或位置命令)。命令102表示電機112的期望輸出。而且，對控制器104的輸入是相輸入(“相電流”)114的每一個上的測量電流和感測到的反饋116 (例如，感測到的電機112的位置)的集合。基于各種輸入，控制器104確定表示兩個狀態的PWM輸出(V\PWM、V\PWM、V*ePWM)的集合，其不失一般性地在以下被描述為1.0和0.0。PWM輸出106中的每一個與電機112的三個輸入相中的一個對應，使得當根據對應的PWM輸出來對電機的各種輸入對應用這些輸出時，電機將遵循命令的輸入。
[0045]PWM電壓輸出106的集合被從控制器104傳遞到逆變器110，其中PWM電壓輸出106被用于打開和閉合開關118使得DC電壓108被轉換成驅動電機112的對應輸入相的三個PWM驅動信號。具體地，PWM輸出I導致對輸入相應用正DC電源電壓軌，并且PWM輸出O導致對輸入相應用負DC電源電壓軌。
[0046]供應到電機112的每個輸入相的相電流114 (B卩，圖1中的ia、ib、i。)被測量并且傳遞回控制器104。感測到的反饋116也被傳遞回控制器104。
[0047]參考圖2，控制器104的一個示例接收命令102、感測到的相電流114以及感測到的反饋116作為輸入。這些輸入被傳遞到多相控制信號生成器220。多相控制信號生成器220被配置成處理命令輸入102、感測到的電流114以及感測到的反饋116，并且形成三相控制電壓(Va、Vb、V。)222。在該示例中，相控制電壓222表示與DC電源電壓相乘以應用于電機的輸入相的系數對應的、在-1.0到1.0的范圍中的正值或負值。基于其輸入，多相控制信號生成器220例如通過使用場定向或向量控制算法來確定三相控制電壓222。
[0048]相控制電壓222與感測到的相電流224的集合一起被傳遞到控制信號調節器(modifier)227。控制信號調節器227包括用于調節相控制電壓222以產生占空比信號226的加法模塊229和零序列計算器224。在一些示例中，對于系統中的其他模塊，控制信號調節器227在功能上是透明的。在控制信號調節器227內，相控制電壓222與感測到的相電流114 一起被傳遞到零序列計算器224。零序列計算器224使用這些輸入來確定相控制電壓222的共模(B卩，在范圍[-1.0到1.0])，并且創建零序列信號230、Vtl，其也在范圍[-1.0到1.0]中。使用加法模塊229，將零序列信號230與相控制電壓222組合以創建一組占空比信號226，每一個都在范圍[-1.0到1.0]中。例如，占空比信號V氣226可以通過對于V*x=0.5 □ (Vx+V0+1.0)進行求解來計算，其中X表示三相a、b或c中的一個。因此，占空比信號226有效地是由零序列信號230在電平上移位并且被強制在范圍O至I的相控制電壓222。所得到的占空比信號V*x226抑制在PWM電壓命令106中的不期望的切換。
[0049]然后，三個占空比電壓226被傳遞到確定三個PWM電壓輸出106的脈沖寬度調制器228。在一些實例中，所得到的脈沖寬度調制的電壓輸出106是以由相控制電壓222或者由用于切換的設備的額定特性確定的切換頻率、在高和低(即，I和O)之間交替的方波。脈沖寬度調制器228可以將占空比電壓226與載波信號(例如，鋸齒波)作比較以產生PWM電壓輸出106。如果占空比的電平大于載波信號的電平，則PWM電壓輸出值是‘I’，否則PWM電壓輸出是‘O’。脈沖寬度調制的過程是公知的并且以下不再進一步討論。
[0050]2零序列計算器
[0051]零序列計算器224使用測量的相電流114 (ia、ib和i。)和相控制電壓222 (Va,\、Vc)來確定零序列信號％230。零序列信號230被確定為使得當其與相控制電壓222組合時，這些相中的一個相(以下通常被稱為“箝位(clamped)相”，注意詞語“箝位”應當僅在本說明書的上下文內進行理解，并且不意味著在其他上下文中使用的屬性)有目的地被設置為等于極值電壓值(v*x=-l.0或1.0)，由此中止對于該相的切換。通過始終消除對于這些相中的一個相的切換，可以減少切換量，由此減少由于過度切換而導致的損耗。該過程被統稱為不連續脈沖寬度調制(DPWM)。
[0052]在下面的實施例中，當確定箝位相時，評估兩個條件。首先，確定適合用于箝位的相，并且然后對具有最大電流幅度的適合相進行鉗位。因為切換損耗在轉換期間與開關中流動的電流成比例，所以對具有最大電流幅度的適合相進行鉗位確保了切換損耗的最大減少。
[0053]確定適合用于箝位的相的過程基于諸如相控制電壓222的信號質量和在測量的相電流114和相控制電壓222之間的相對準這樣的因素而不同。
[0054]參考圖3，在一個DPWM的情況下，三相控制電壓322與對應的感測到的相電流314同相位。在該簡單情況下，沒有必要采用分離的測試來確定哪些相適合用于箝位。可以通過簡單地檢測與(在相電流圖314中圈出的)具有最大幅度的感測到的相電流對應的相并且箝位該對應的相來確定零序列信號330。因為相控制電壓322和相電流314同相位并且幾乎沒有噪聲，所以幾乎不存在或沒有關于哪個相控制電壓應當被箝位的疑問。一旦完成了對于哪個相箝位的確定，就確定了零序列信號330。在一些示例中，通過從最靠近極值的相命令電壓值(-1.0或1.0)減去箝位相的相控制電壓來確定零序列信號330。
[0055]零序列信號330表示與三相控制電壓322組合的共模電壓，保持其間的關系(例如，差和順序)。
[0056]3具有電壓測試的DPWM
[0057]參考圖4，更復雜的示例包括超前其對應相電流414大約90度的三相控制電壓422。在該情況下，通過簡單地選擇具有最高電流幅度的相來選擇哪個相來箝位的前述方法可能是不適當的。具體地，在相電流具有最大幅度的時段期間，與具有最大電流幅度的相對應的相控制電壓在中間(即，具有最大幅度的相電流具有其值位于其他兩個相控制電壓的值之間的對應相控制電壓)。因此，如果具有中間相控制電壓的相被箝位，則在中間相控制電壓和箝位最大值之間的相控制電壓也有必要被箝位，并且無法保持相之間的關系。這是由于下述事實而導致的:當創建占空比426時，在相控制電壓422之間保持電平關系。
[0058]對該問題的一個解決方案是應用識別具有中間相控制電壓的相的電壓測試。當選擇哪個相來箝位時，不考慮被識別到的相。
[0059]例如，參考從O秒到0.01秒的時間范圍，具有最大相電流幅度的相(即，相A)具有位于相B和相C的相控制電壓之間的相控制電壓。因此，因為其相控制電壓在中間，所以相A不適合用于箝位。適合用于箝位的其余相是相B和相C。比較與其余適合相關聯的相電流，并且選擇與該時間范圍內的最大相電流幅度關聯的適合相(即，相C)用于箝位。在相同的時間范圍中，零序列信號430被確定為使得當所有三相控制電壓422被添加于其上時，相C被設置為箝位最大值。
[0060]在另一不例中，參考從.01秒到.02秒的時間范圍，具有最大相電流幅度的相(即，相C)具有中間的相控制電壓，并且因此該相不適合用于箝位。因此，相A和相B是其余的適合相。對相A和相B的相電流幅度進行比較，并且選擇具有最大相電流幅度(即，相A)的相用于箝位。該時間范圍內的零序列信號430被確定為使得當所有三相控制電壓422被添加于其上時，相A被設置為箝位最大值。
[0061]參考圖5，零序列計算器524的一個實施例(圖2中的零序列計算器228的替代版本)被配置成通過應用前述電壓測試來排除具有中間相控制電壓的相來選擇用于箝位的適合相。具體地，零序列計算器524接收相控制電壓522和相電流514作為輸入，并且產生零序列信號530作為輸出。中間電壓測試560接收相控制電壓522并且確定適合用于箝位的相。例如，中間電壓測試560通過確定具有中間值的相控制電壓來識別中間的相控制電壓。當確定哪個相來箝位時，不考慮與確定的中間相控制電壓關聯的相作為用于箝位的可能相。其余相被稱為可箝位相572，并且識別哪個相適合用于被箝位的信息被傳遞至最大電流測試568，這在以下詳細進行描述。
[0062]在分離的信號路徑中，絕對值模塊562計算相電流514的絕對值。絕對值模塊562的結果被傳遞到箝位相選擇器564,其中與當前被箝位的相對應的相電流與其他相電流分離。箝位相選擇器564接收相電流的絕對值并且識別當前哪個相被鉗位的輸入作為輸入。箝位相選擇器使當前選擇的相的電流的絕對值與其他相中的電流的絕對值分離，并且將其提供在分離的輸出上。
[0063]然后,將小的正電流值,德爾塔遲滯(delta-hysteresis)電流566,添加到當前被箝位的相的分離的相電流578上。該添加強制輸入到最大電流測試568的現在調節的當前被箝位的相電流576的絕對值比當前被箝位的相578的相電流的實際絕對值大至少等于德爾塔遲滯電流566的量。
[0064]可箝位相572、沒有被德爾塔遲滯電流574調節的相電流的絕對值以及被德爾塔遲滯電流576調節的相電流的絕對值然后被傳遞到最大電流測試568。最大電流測試568通過從可箝位相572中選擇具有最大相電流幅度的相來確定要箝位的相。通過對當前被箝位的相的電流幅度添加小的遲滯值，可以在特定情況下，諸如當可箝位相中的電流在幅度上彼此接近并且有噪聲而使得存在具有最大電流的相的隨時快速變化時，避免要箝位的相的不必要的快速切換。
[0065]然后，將箝位相的識別傳遞到零序列計算模塊580，在零序列計算模塊580中確定零序列信號530。零序列計算器580還接收相控制電壓522作為輸入，并且通過從最接近電源軌電壓中減去當前選擇的用于箝位的相的相電壓來計算零序列信號。
[0066]3.1.1不必要的切換的示例
[0067]在諸如圖4中的良好工作的系統中，前述電壓測試足以確定哪個相被鉗位。然而，參考圖6，當在相控制電壓522中存在噪聲或其他快速變化時，可能出現問題。例如，由于切換噪聲對采樣電流的影響所造成的電壓振蕩525可能造成電壓測試的結果快速改變，從而快速改變被箝位的相。這些不必要的轉換可能導致逆變器處的切換損耗。在一些示例中，電壓振蕩525可能是由于促成共模電壓突變的感測到的電流信號上的擾動而造成的。這樣的突變可能造成閉環控制系統以振蕩的方式進行反應。
[0068]3.1.2級別I解決方案
[0069]參考圖7，零序列計算器724 (圖2中的零序列計算器224的另一示例)被配置成抑制在圖6中所示的快速切換。零序列計算器724使用上述電壓測試(即，參考圖5)來確定箝位相。然后，將該箝位相傳遞到生成零序列信號730的零序列計算器780。然后，將零序列信號730傳遞到轉變速率限制器734，該轉變速率限制器734限制零序列信號730中的可允許的改變速率。轉變速率限制器734通過抑制零序列信號730中的快速轉變來降低切換損耗。
[0070]參考圖8，所得到的速率限制占空比信號826幾乎不包括或不包括不必要的切換。然而，占空比信號826中的轉換的斜率減小(B卩，轉換的上升和下降時間被延長，并且相在較短的持續時間內保持箝位)。減少相被箝位的時間量降低了獲得的較低切換損耗的益處。
[0071]參考圖9，在一些示例中，例如當相控制電壓幅度小時，相控制電壓922中的信噪比可能較小。如果零序列轉變速率被保持為與當相控制電壓中的信噪比高時的情況相同，則振蕩(以及附帶的不期望的切換)可能如在圖9中的占空比926中所示那樣重新出現。
[0072]參考圖10，在一些示例中，可以根據從相控制電壓922獲得的向量V*的幅度來調整轉變速率。轉變速率限制器800使其轉變速率根據電壓向量幅度|v*|來適配。例如，根據下述
等式來適配轉變速率限制器800的斜率:，
【權利要求】
1.一種用于多相驅動的脈沖寬度調制控制的方法，包括: 將用于所述驅動的多個相中的至少一個相的集合識別為適合用于箝位到多個極限電源電壓之一； 從適合相的所述集合中選擇具有用于適合相的所述集合的最大幅度驅動電流的相； 將第一偏移信號確定為用于所選擇的相的控制信號電平和與所述多個極限電源電壓之一對應的極限控制信號電平之間的差； 限制所述第一偏移信號的改變速率以形成第二偏移信號；以及 針對用于所述驅動的所述相中的每一個相確定調節的控制信號，包括針對多個所述相中的每一個相形成用于所述相的控制信號電平和所述第二偏移信號的組合，以針對所述相確定所述調節的控制信號。
2.根據權利要求1所述的方法，其中將用于所述驅動的所述多個相中的至少一個相的集合識別為適合用于箝位到多個極限電源電壓之一包括:將基于控制信號電平的測試應用到用于所述驅動的、與所述多個相對應的多個控制信號電平，以確定要從所述至少一個相的集合中排除的一個或多個相。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述基于控制信號電平的測試包括:識別所述多個控制信號電平中的、具有在最大控制信號電平和最小控制信號電平之間的信號電平的一個或多個中間控制信號電平，并且從所述至少一個相的集合中排除與所述一個或多個中間控制信號電平對應的相。
4.根據權利要求1所述 的方法，其中從適合相的所述集合中選擇具有用于適合相的所述集合的最大幅度驅動電流的相包括: 比較與適合相的所述集合關聯的驅動電流的集合， 基于對所述驅動電流的集合的所述比較將具有所述最大幅度驅動電流的適合相確定為所選擇的相。
5.根據權利要求1所述的方法，其中根據從所述多個控制信號電平確定的參數來限制所述第一偏移信號的所述改變速率。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述參數被形成為從多個控制信號值確定的控制信號向量的幅度。
7.根據權利要求5所述的方法，其中所述第一偏移信號的所述改變速率被限制在第一改變速率值和第二改變速率值之間的范圍。
8.根據權利要求5所述的方法，其中所述第一偏移信號的所述改變速率是所述參數的單調函數。
9.根據權利要求5所述的方法，其中， 根據從所述控制信號電平確定的參數來限制所述第一偏移信號的所述改變速率， 所述參數被形成為從多個控制信號值確定的控制信號向量的幅度，并且 所述第一偏移信號的所述改變速率是所述參數的單調函數。
10.根據權利要求1所述的方法，其中根據所述多個相的所述調節的控制信號中的對應的一個來確定多個脈沖寬度調制的控制信號中的每個脈沖寬度調制的控制信號。
11.一種多相控制器，包括: 控制信號調節器，包括:用于接收多個控制信號的輸入； 用于接收多個驅動電流的輸入；以及 用于提供多個調節的控制信號的輸出； 其中，所述控制信號調節器被配置成 將多個相中的至少一個相的集合識別為適合用于箝位到多個極限電源電壓之一； 從適合相的所述集合中選擇具有用于適合相的所述集合的最大幅度驅動電流的相；將第一偏移信號確定為用于所選擇的相的控制信號電平和與所述多個極限電源電壓之一對應的極限控制信號電平之間的差； 限制所述第一偏移信號的改變速率以形成第二偏移信號；以及針對用于所述驅動的所述相中的每一個相確定多個調節的控制信號之一，包括針對多個所述相中的每一個相形成用于所述相的控制信號電平和所述第二偏移信號的組合，以針對所述相確定所述調節的控制信號。
12.根據權利要求11所述的多相控制器，進一步包括:脈沖寬度調制器，所述脈沖寬度調制器被配置成接受所述多個調節的控制信號，并且根據所述多個調節的控制信號中的對應的一個來確定多個脈沖寬度調制的控制信號中的每一個脈沖寬度調制的控制信號。
13.根據權利要求12 所述的多相控制器，進一步包括:控制信號生成器，所述控制器信號生成器包括: 用于接收反饋信號的輸入； 用于接收命令信號的輸入； 用于接收多個驅動電流的輸入；以及 用于提供多個控制信號的輸出； 其中，所述控制信號生成器被配置成響應于所述反饋信號、所述命令信號和所述多個驅動電流中的至少一項而確定所述多個控制信號。
14.根據權利要求11所述的多相控制器，其中所述控制信號調節器進一步被配置成將用于所述驅動的所述多個相中的至少一個相的所述集合識別為適合用于箝位到多個極限電源電壓之一，包括將基于控制信號電平的測試應用到用于所述驅動的、與所述多個相對應的多個控制信號電平，以確定要從所述至少一個相的集合中排除的一個或多個相。
15.根據權利要求14所述的多相控制器，其中所述基于控制信號電平的測試包括識別所述多個控制信號電平中的、具有在最大控制信號電平和最小控制信號電平之間的信號電平的一個或多個中間控制信號電平，并且從所述至少一個相的集合中排除與所述一個或多個中間控制信號電平對應的相。
16.根據權利要求11所述的多相控制器，其中所述控制信號調節器進一步被配置成從適合相的所述集合中選擇具有用于適合相的所述集合的最大幅度驅動電流的相，包括 比較與適合相的所述集合關聯的驅動電流的集合， 基于對所述驅動電流的集合的所述比較將具有所述最大幅度驅動電流的適合相確定為所選擇的相。
17.根據權利要求11所述的多相控制器，其中所述控制信號調節器包括轉變速率限制器，所述轉變速率限制器被配置成接受從所述多個控制信號電平確定的參數，并且根據所述參數來限制所述第一偏移信號的改變速率。
18.根據權利要求17所述的多相控制器，其中所述參數被形成為從多個控制信號值確定的控制信號向量的幅度。
19.根據權利要求17所述的多相控制器，其中所述轉變速率限制器被配置成將所述第一偏移信號的改變速率限制為在第一改變速率值和第二改變速率值之間的范圍。
20.根據權利要求17所述的多相控制器，其中所述第一偏移信號的所述改變速率是所述參數的單調函數 。
【文檔編號】H02P27/04GK103460576SQ201280016550
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年3月16日 優先權日:2011年3月30日
【發明者】M·索爾斯 申請人:伯斯有限公司