用于控制多相電磁機的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】可以通過控制多相電磁機的一個或多個相中的電流來控制所述多相電磁機?？梢允褂每刂葡到y(tǒng)來確定向每個相遞送多少電流或從每個相提取多少電流?？刂葡到y(tǒng)可以使用服從于一個或多個約束的目標(biāo)函數(shù)來確定電流。控制系統(tǒng)可以使用位置信息來確定目標(biāo)函數(shù)、約束或者這兩者。
【專利說明】用于控制多相電磁機的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及多相電磁機的控制方面。

【背景技術(shù)】
[0002] 諸如電動機和發(fā)電機的電磁機例如可以包括定子和被配置為相對于定子運動的 平移器（translator)。電磁機可以包括被配置為提供定子和平移器之間的功相互作用的一 個或多個相。典型的例子包括裝置中所包含的單相旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動機和用作電動機（motor)/ 發(fā)電機（generator)發(fā)電設(shè)備（gen-sets)的三相同步電動機。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] -種用于控制多相電磁機的可由控制系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)，可以包括確定多相電磁機 的平移器和定子之間的所期望的電磁力。平移器可以被配置為相對于定子平移。定子可以 包括形成多個相的多個繞組。該技術(shù)還可以包括至少部分地基于所期望的電磁力并且至少 部分地基于至少一個目標(biāo)函數(shù)和至少一個約束來確定施加到至少一個相的一組電流值。
[0004] 一種用于控制多相電磁機的可由控制系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)，可以包括使用傳感器確定 平移器相對于定子的位置信息。該技術(shù)可以包括至少部分地基于位置信息來確定電磁機的 平移器和定子之間的所期望的電磁力。該技術(shù)可以包括選擇至少一個目標(biāo)函數(shù)、選擇至少 一個約束、以及至少部分地基于所述至少一個目標(biāo)函數(shù)和所述至少一個約束來確定一組電 流值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 在考慮了下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說明后，本公開的上述和其他特征、其性質(zhì)和各種 優(yōu)點將變得更加明晰，其中：
[0006] 圖1示出了根據(jù)本公開的一些實施例的說明性的線性電磁機（LEM)的截面圖；
[0007] 圖2示出了根據(jù)本公開的一些實施例的說明性的旋轉(zhuǎn)電磁機的截面圖；
[0008] 圖3示出了根據(jù)本公開的一些實施例的具有鐵芯、繞組和永磁體的說明性LEM的 局部截面圖；
[0009] 圖4示出了根據(jù)本公開的一些實施例的說明性LHM的截面圖；
[0010] 圖5是根據(jù)本公開的一些實施例的用于控制電磁機的說明性控制系統(tǒng)的框圖；
[0011] 圖6是根據(jù)本公開的一些實施例的對應(yīng)于電磁機和電力子系統(tǒng)的說明性的等效 電路的不意圖；
[0012] 圖7是根據(jù)本公開的一些實施例的對應(yīng)于具有虛擬相（virtual phase)的電磁機 和電力子系統(tǒng)的說明性等效電路的示意圖；
[0013] 圖8示出了根據(jù)本公開的一些實施例的用于線性電磁機的說明性的電流調(diào)度；
[0014] 圖9示出了根據(jù)本公開的一些實施例的速度曲線和三個說明性的期望的力曲線；
[0015] 圖10是根據(jù)本公開的一些實施例的用于確定力常數(shù)值的說明性步驟的流程圖；
[0016] 圖11是根據(jù)本公開的一些實施例的用于確定電流值的說明性步驟的流程圖；
[0017] 圖12是根據(jù)本公開的一些實施例的用于當(dāng)相是不期望或不可用的時確定電流值 的說明性步驟的流程圖；
[0018] 圖13是根據(jù)本公開的一些實施例的用于基于代價函數(shù)和一個或多個約束來確定 一組電流值的說明性步驟的流程圖；
[0019] 圖14是根據(jù)本公開的一些實施例的用于選擇目標(biāo)函數(shù)的說明性步驟的流程圖；
[0020] 圖15是根據(jù)本公開的一些實施例的用于選擇約束的說明性步驟的流程圖；
[0021] 圖16是根據(jù)本公開的一些實施例的用于基于目標(biāo)函數(shù)和一個或多個約束來確定 一組新的電流值的說明性步驟的流程圖；
[0022] 圖17是根據(jù)本公開的一些實施例的用于控制多相電磁機的說明性模塊的框圖； 和
[0023] 圖18是根據(jù)本公開的一些實施例的包括說明性的多相電磁機的說明性活塞引擎 的截面圖。

【具體實施方式】
[0024] 本公開針對多相電磁機的控制方面?？梢岳斫猓竟_可以應(yīng)用于任何合適的旋 轉(zhuǎn)或線性多相電磁機。
[0025] [多相電磁機]
[0026] 電磁機可以包括定子和平移單元（例如平移器或轉(zhuǎn)子），被配置為使它們的相對 運動和電磁活動聯(lián)系起來。平移單元相對于定子的移動可以由電磁活動驅(qū)動（例如在電動 機中），或者可以用于生成電磁活動（例如在發(fā)電機中）。給定的電磁機可以能夠作為電動 機、作為發(fā)電機或作為兩者來操作，這取決于環(huán)境和所期望的功用。
[0027] 圖1示出了根據(jù)本公開的一些實施例的說明性線性電磁機（LEM) 100的截面圖。 LEM 100包括定子110和平移器120,平移器120被配置為相對于定子110運動（即平移）， 如圖1中的雙尖移動箭頭所示。LEM 100可以包括感應(yīng)LEM、永磁體LEM(例如同步LEM)、開 關(guān)磁阻LEM、任何其他合適類型的LEM、或它們的任何組合。定子110包括N個相，其中每個 相可以包括用于生成磁場的導(dǎo)電繞組。在一些實施例中，控制系統(tǒng)（圖1中未示出）可以 用于提供電流、-、給每個相的繞組（例如，使用合適的電力子系統(tǒng)），如圖1所示，以生成 可控制的磁場，該可控制的磁場可以與平移器120相互作用（例如，相對于定子110平移該 平移器120)。在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以用于在平移器120被相對于定子110平移以 在定子110的一個或多相中生成電動勢（emf)時，從每個相的繞組提取電流ii_i N(即，作為 電功），如圖1所示。平移器120可以包括一個或多個永磁體（例如，用于永磁體LEM)、一 個或多個導(dǎo)電結(jié)構(gòu)（例如，用于感應(yīng)LEM)、繞組、任何其他合適的組件、或它們的任何組合。 平移器120可以耦合到連接機構(gòu)（linkage)(諸如連接機構(gòu)122)，以傳送功到另一組件（未 示出）。例如，連接機構(gòu)122可以包括活塞桿或其他連接機構(gòu)以提供機械功（例如，用于壓 縮機、風(fēng)扇、引擎、或任何其他合適的機器）。雖然定子在圖1的上下文中被描述為包括繞 組，但是在一些實施例中，定子可以包括永磁體或其他組件（例如，用于與感應(yīng)機一起使用 的導(dǎo)電組裝件），并且平移器可以包括對應(yīng)于多個相的多個繞組。本公開可以被實現(xiàn)用于具 有四個或更多個相的定子和平移器的任何合適的布置。在一些實施例中，這四個或更多個 相可以包括能夠在定子和平移器之間生成電動勢的四個相。在一些實施例中，這四個或更 多個相可以包括能夠在定子和平移器之間生成電動勢的三個相、以及一個或多個虛擬相， 所述一個或多個虛擬相可以承載電流，但在任何相對位置處都不被配置為在定子和平移器 之間生成任何明顯的（substantial)電動勢。
[0028] 在一些實施例中，傳感器124可以耦合到LEM 100,集成為LEM100的一部分，或者 以其他方式與LEM 100通信。傳感器124可以被配置為感測平移器120相對于定子110或 固定參照系的位置信息。例如，傳感器124可以包括線性編碼器（linear encoder)，諸如光 編碼器、磁編碼器、感應(yīng)編碼器、電容編碼器、基于圖像的編碼器、任何其他合適的編碼器、 或它們的任何組合。在另一個例子中，傳感器124可以包括加接到平移器120、連接機構(gòu)122 或兩者的加速計。位置信息可以包括例如絕對或相對位置、線速度、線加速度、角度、角速 度、角加速度、任何其他合適的絕對或相對的位置信息，或者它們的任何組合。在一些實施 例中，取決于平移器120的位置信息，LEM 100的N個相中的一個或多個相可以不必定表現(xiàn) 出與平移器120明顯的電磁相互作用。相應(yīng)地，控制系統(tǒng)可以基于位置信息來控制LEM 100 的N個相中的一個或多個相中的電流，該電流可以為正或負(fù)的（S卩，可在任一方向流動）。 將會理解，雖然在這里將討論定子為固定的，但是定子可以相對于固定的慣性參照系運動， 并且主要感興趣的是定子和對應(yīng)的平移器之間的相對移動。
[0029] 圖2示出了根據(jù)本公開的一些實施例的說明性的旋轉(zhuǎn)電磁機（REM) 200的截面圖。 REM 200包括定子210和轉(zhuǎn)子220,轉(zhuǎn)子220被配置為相對于定子210運動（即旋轉(zhuǎn)），如圖 1中的雙尖移動箭頭所示。REM 200可以包括感應(yīng)REM、永磁體REM(例如，同步REM)、開關(guān) 磁阻REM、任何其他合適類型的REM，或者它們的任何組合。定子210包括N個相，其中每個 相可以包括用于生成磁場的導(dǎo)電繞組。在一些實施例中，控制系統(tǒng)（圖2中未示出）可以 用于提供電流、-、給每個相的繞組（例如，使用合適的電力子系統(tǒng)），如圖2所示，以生成 可控制的磁場，該可控制的磁場可以與平移器220相互作用（例如，相對于定子210旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 子220)。在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以用于在轉(zhuǎn)子220相對于定子210平移以在定子210 的一個或多個相中生成電動勢（emf)時，從每個相的繞組提取電流i riN(g卩，作為電功）， 如圖2所示。轉(zhuǎn)子220可以包括一個或多個永磁體（例如，用于永磁體LEM)、一個或多個導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)（例如，用于感應(yīng)LEM)、繞組、任何其他合適的組件，或者它們的任何組合。轉(zhuǎn)子220 可以耦合到連接機構(gòu)（諸如連接機構(gòu)222)，以傳送功到另一組件（未示出）。例如，連接機 構(gòu)222可以包括可旋轉(zhuǎn)的軸或其他連接機構(gòu)來提供機械功（例如，用于壓縮機、風(fēng)扇、引擎、 或任何其他合適的機器）。
[0030] 在一些實施例中，傳感器124可以耦合到REM 200,集成為REM200的一部分，或者 以其他方式與REM 200通信。傳感器224可以被配置為感測轉(zhuǎn)子220相對于定子210或固 定參照系的位置信息。例如，傳感器224可以包括旋轉(zhuǎn)編碼器，諸如光編碼器、磁編碼器、感 應(yīng)編碼器、電容編碼器、基于圖像的編碼器、任何其他合適的編碼器，或者它們的任何組合。 在另一個例子中，傳感器224可以包括加接到轉(zhuǎn)子220、連接機構(gòu)222或兩者的加速計。位 置信息可以包括例如絕對或相對位置、線速度、線加速度、角度、角速度（例如或者角頻率 (諸如rpm))、角加速度、任何其他合適的絕對或相對的位置信息,或者它們的任何組合?？?制系統(tǒng)可以基于位置信息來控制REM 200的N個相中的一個或多個相中的電流，該電流可 以為正或負(fù)的（即，可在任一方向流動）。
[0031] 圖3示出了根據(jù)本公開的一些實施例的具有鐵芯、繞組和永磁體（在第一位置處） 的說明性LEM 300的局部截面圖。LEM 300具有中心軸線350,平移器360可以被配置為沿 著中心軸線350運動。盡管LEM被示出為基本是圓柱形，但是LEM可以是平的（S卩，在平行 平面中層疊），具有任何其他二維或三維的布置或者它們的任何組合。LEM 300可以包括具 有至少相310、320和330的定子302。相310可以包括鐵芯312、314和316,它們以軸線 350為中心并環(huán)繞軸線350在圓周上延伸。相320可以包括鐵芯322、324和326,它們以軸 線350為中心并環(huán)繞軸線350在圓周上延伸。相330可以包括鐵芯332、334和336,它們 以軸線350為中心并環(huán)繞軸線350在圓周上延伸。鐵芯312軸向地（axially)定位在繞組 311和313之間。鐵芯314軸向地定位在繞組313和315之間。鐵芯316軸向地定位在繞 組315和317之間。鐵芯322軸向地定位在繞組317和319之間。鐵芯324軸向地定位在 繞組319和321之間。鐵芯326軸向地定位在繞組321和323之間。鐵芯332軸向地定位 在繞組323和325之間。鐵芯334軸向地定位在繞組325和327之間。鐵芯336軸向地定 位在繞組 27 和 329 之間。繞組 311、313、315、317、319、321、323、325、327 和 329( S卩，連同 將被稱為"定子302的繞組"的定子302的任何其他合適的繞組）中的每一個可以包括一 組或多組的導(dǎo)電材料（例如絕緣金屬線）的繞組，它們可以以繞軸線350的任何合適的取 向（例如繞軸線350順時針或逆時針）而串行連接（wired)、并行連接、或獨立連接。定子 302的鐵芯和繞組可以用于生成磁場，使得在平移器360上產(chǎn)生凈電磁力。凈電磁力可以取 向在基本平行于軸線350的方向上。相應(yīng)地，關(guān)于REM(圖3中未示出），定子的鐵芯和繞組 可用于生成磁場，使得在平移器上產(chǎn)生繞中心軸線的凈扭矩。盡管在圖3中未示出，但是根 據(jù)本公開可以理解，定子并不需要包括繞組。例如，在一些實施例中，定子可以包括多個永 磁體，對應(yīng)的平移器可以包括對應(yīng)于四個或更多個相的繞組。在另一個例子中，在一些實施 例中，定子可以包括多個永磁體，對應(yīng)的平移器可以包括對應(yīng)于三個或更多個相的繞組，并 且對應(yīng)的控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)一個或多個虛擬相。
[0032] 如圖3所示，平移器360包括軸向（相對于軸線350)布置的多個永磁體的 Hallbach排列，其中平移器360內(nèi)的箭頭說明性地表示磁體的極性（例如，每個箭頭的尾部 對應(yīng)于南磁極，每個箭頭的尖部對應(yīng)于北磁極）。將會理解，圖3的Hallbach排列是說明性 的例子，平移器或轉(zhuǎn)子可以包括任何合適布置的永磁體，或者可以不包括永磁體（例如，感 應(yīng)電磁機）。當(dāng)平移器360沿著軸線350相對于定子302運動時，可以向一個或多個相310、 320、330的繞組提供電流或從其提取電流。圖4示出了根據(jù)本公開的一些實施例的圖3所 示的說明性LEM 300的截面圖，其中平移器360在相對于定子302的第二位置處。在一些 實施例中，取決于平移器360相對于定子302的位置信息，定子302的僅一些相需要具有明 顯非零的電流流動。在一些實施例中，取決于平移器360相對于定子302的位置信息，定子 302的一個或多個相可以具有相對較小的電流流動。
[0033] 圖4示出了根據(jù)本公開的一些實施例的說明性LEM 400的截面圖。如圖4所示， LEM 400 包括具有相 420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446 和 448的定子450 (即，說明性LEM 400是十五相電磁機）。如圖4所示，剛性耦合到桿462的 平移器460能夠基本在圖4所示的雙尖箭頭的方向上運動。例如，平移器460位于位置 Xl 并運動到位置x2，如虛線所示。在位置Xl處，可以預(yù)期平移器460具有與相428、430和432 的明顯的電磁相互作用，與相426相對較弱的電磁相互作用，以及與其他相的相對更弱的 電磁相互作用。在平移器460相對于定子450運動時，平移器460和每個相之間預(yù)期的電 磁相互作用可以改變。在一些實施例中，每個相所承載的電流可以被限制在總和為零。在 一些這樣的實施例中，來自與平移器460具有最強的電磁相互作用的相的任何非零電流和 可以分布到與平移器460不具有明顯的電磁相互作用的相。
[0034] [控制系統(tǒng)]
[0035] 控制系統(tǒng)可以用于基于所期望的性能來控制電磁機的移動、力、功、任何其他方 面，或它們的任何組合。當(dāng)電磁機的相的數(shù)目增加時，例如增加到多于三個的相，協(xié)調(diào)每個 相中的電流可以變得具有挑戰(zhàn)性。因此，可以期望用于控制多相電磁機的技術(shù)來減小系統(tǒng) 損耗，提高系統(tǒng)效率，并減輕系統(tǒng)失效。
[0036] 在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以接收來自一個或多個傳感器、用戶輸入、參考數(shù)據(jù) 庫、任何其他來源、或它們的任何組合的信息，并確定對應(yīng)的控制響應(yīng)。例如，控制系統(tǒng)可以 接收與電磁機的平移器和定子有關(guān)的位置信息、連同來自數(shù)據(jù)庫的期望的力的信息，并確 定用于電磁機的一個或多個繞組相的電流值。在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以控制多相電 磁機的每個相中的電流。在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以基于位置信息、通量信息、任何其 他合適的信息、或它們的任何組合來控制每個相中的電流?？刂葡到y(tǒng)可以控制每個相中電 流的大小、每個相中電流流動的方向、或者以上量者。
[0037] 圖5是根據(jù)本公開的一些實施例的用于控制多相電磁機550的說明性控制系統(tǒng) 500的框圖。多相電磁機550可以包括對應(yīng)于多個相的多個繞組。例如，多相電磁機可以包 括具有十個相的定子，這十個相可以與平移器電磁地相互作用（例如，以施加力到平移器、 從平移器的相對移動生成電流、或者以上兩者）。每個繞組中的電流流動可以通過控制系統(tǒng) 500控制，并且可以使用電力子系統(tǒng)512來提供/接收。
[0038] 控制系統(tǒng)500可以包括處理裝備502、存儲器504、一個或多個通信接口 506、一個 或多個用戶接口 508、傳感器接口 510、電力子系統(tǒng)512、未示出的任何其他合適的組件或模 塊，或者它們的任何組合?？刂葡到y(tǒng)500可以至少部分地實現(xiàn)在一個或多個計算機、終端、 控制臺、手持式設(shè)備、模塊、任何其他合適的接口設(shè)備，或者它們的任何組合。在一些實施例 中，控制系統(tǒng)500的組件可以通過通信總線514通信地耦合，如圖5所示。
[0039] 處理裝備502可以包括處理器（例如，中央處理單元）、高速緩沖存儲器、隨機存 取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、任何其他合適的組件，或者它們的可以處理關(guān)于多相 電磁機550的信息的任何組合。存儲器504可以包括任何合適的易失性存儲器或非易失性 存儲器，它們可以包括例如隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、閃速存儲器、硬盤、 任何其他合適的存儲器，或者它們的任何組合。存儲在存儲器504中的信息可由處理裝備 502經(jīng)由通信總線514來訪問。例如，存儲在存儲器504中的計算機可讀程序指令（例如， 用于實現(xiàn)此處所公開的技術(shù)的）可以由處理裝備502訪問和執(zhí)行。在一些實施例中，存儲 器504可以包括用于存儲計算機可執(zhí)行指令的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，所述指令使得處理 裝備502(例如，合適的計算系統(tǒng)的處理裝備）執(zhí)行用于控制多相電磁機的方法。例如，存 儲器504可以包括用于實現(xiàn)在此描述的任何控制技術(shù)的計算機可執(zhí)行指令。
[0040] 通信接口 506可以包括用于與控制系統(tǒng)500外部的一個或多個系統(tǒng)通信的有線 連接（例如，使用IEEE802. 3以太網(wǎng)或通用串行總線接口協(xié)議）、無線耦合（例如，使用 IEEE802. 11 "Wi-Fi"或藍(lán)牙協(xié)議）、光耦合、感應(yīng)耦合、任何其他合適的耦合，或者它們的任 何組合。例如，通信接口 506可以包括被配置為接受閃速存儲器驅(qū)動器的USB端口。在另 一個例子中，通信接口 506可以包括被配置為允許與一個或多個設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)或以上兩者通 信的以太網(wǎng)端口。
[0041] 用戶接口 508可以包括用于與一個或多個用戶接口設(shè)備516通信的有線連接（例 如，使用IEEE802. 3以太網(wǎng)、或通用串行總線接口、尖-環(huán)-密封（tip-ring-seal)RCA型連 接）、無線耦合（例如，使用IEEE802. 11 "11^"、紅外、或藍(lán)牙）、光耦合、感應(yīng)耦合、任何 其他合適的耦合，或者它們的任何組合。用戶接口設(shè)備516可以包括顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、 音頻設(shè)備、任何其他合適的用戶接口設(shè)備，或者它們的任何組合。例如，顯示器可以包括顯 示屏，諸如例如陰極射線管屏、液晶顯示屏、發(fā)光二極管顯示屏、等離子顯示屏、可以向用戶 提供圖形、文本、圖像或其他可視特征的任何其他合適的顯示屏，或者它們的屏幕的任何組 合。進(jìn)一步地，顯示器可以包括觸摸屏，其可以通過例如在顯示屏上提供一個或多個軟命令 來提供與用戶的觸覺交互。在另一個例子中，用戶接口設(shè)備516可以包括鍵盤，諸如QWERTY 鍵盤、數(shù)字鍵盤、硬命令按鈕的任何其他合適的集合，或者它們的任何組合。在另一個例子 中，用戶接口設(shè)備516可以包括鼠標(biāo)或者可以控制顯示在顯示屏上的圖形用戶界面上的光 標(biāo)或圖標(biāo)的任何其他合適的指點設(shè)備。在另一個例子中，用戶接口設(shè)備516可以包括音頻 設(shè)備，諸如麥克風(fēng)、揚聲器、耳機、用于提供和/或接收音頻信號的任何其他合適的設(shè)備，或 者它們的任何組合。
[0042] 傳感器接口 510可以包括用于將電力提供給傳感器530的電源、信號調(diào)節(jié)器、信號 預(yù)處理器、任何其他合適的組件，或者它們的任何組合。例如，傳感器接口 510可以包括一 個或多個濾波器（例如，模擬和/或數(shù)字的）、放大器、采樣器、用于調(diào)節(jié)和預(yù)處理來自傳感 器530的信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。傳感器接口 510可以經(jīng)由通信耦合532與傳感器530通信， 通信耦合532可以是有線連接（例如，使用IEEE802. 3以太網(wǎng)或通用串行總線接口）、無線 耦合（例如，使用IEEE802. 11 "Wi-Fi"或藍(lán)牙）、光耦合、感應(yīng)耦合、任何其他合適的耦合， 或者它們的任何組合。
[0043] 傳感器530可以包括任何合適類型的傳感器，其可以被配置為感測多相電磁機 550的任何合適的屬性或方面。在一些實施例中，傳感器530可以包括線性編碼器、旋轉(zhuǎn)編 碼器或以上兩者，它們被配置為感測多相電磁機550的平移器和定子之間的相對位置。在 一些實施例中，傳感器530可以包括被配置為感測平移器相對于多相電磁機550的固定的 定子的加速度的加速計。在一些實施例中，傳感器530可以包括被配置為捕捉平移器相對 于多相電磁機550的定子的圖像（例如延時成像）的相機。在一些實施例中，傳感器530可 以包括一個或多個電流和/或電壓傳感器（例如，稱合到多相電磁機550的相的安培計和 /或伏特計），它們被配置為感測電壓、電流、功輸出和/或輸入（例如電流乘以電壓）、多 相電磁機550任何其他合適的電屬性，或者它們的任何組合。在一些實施例中，傳感器530 可以包括一個或多個溫度傳感器，諸如例如熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器（RTD)、用于 檢測溫度的任何其他合適的傳感器，或者它們的任何組合。例如，傳感器530可以包括熱電 偶，該熱電偶被布置為測量永磁體、繞組、電力子系統(tǒng)組件（諸如晶體管）、或多相電磁機的 可測量其溫度信息的任何其他組件的溫度。
[0044] 電力子系統(tǒng)512可以包括控制電路系統(tǒng)、電力電子設(shè)備、電負(fù)載（例如，用于耗 散）、接地、端子板、用于供電的電總線線路、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT)、機械繼電器、功 率二極管、晶閘管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET)、任何其他合適的晶體管、開 關(guān)、脈寬調(diào)制控制器、數(shù)?？刂破鳌⑷魏纹渌线m的電子組件、任何其他合適的控制器，或者 它們的任何組合。電力子系統(tǒng)512可以經(jīng)由通信總線514從處理裝備502接收關(guān)于多相電 磁機550的控制信號。例如，電力子系統(tǒng)512可以包括經(jīng)由電力f禹合552而f禹合到多相電 磁機550的多個相中對應(yīng)的相的多個IGBT。IGBT可以耦合到高、低總線電壓線路和相的繞 組，相的繞組可以耦合到中性線。在一些實施例中，電力耦合552可以包括一根或多根電 纜。例如，多相電磁機550的每個相可以經(jīng)由雙線電纜（two-conductor cable)而f禹合到 電力子系統(tǒng)512對應(yīng)的端子。在一些實施例中，電力子系統(tǒng)可以包括虛擬相，虛擬相可以容 納電流流動，但是不對應(yīng)于多相電磁機550的任何相。
[0045] 圖6是根據(jù)本公開的一些實施例的對應(yīng)于多相電磁機和電力子系統(tǒng)的說明性等 效電路600的示意圖。如圖6所示，多相電磁機中的每個相和控制系統(tǒng)經(jīng)由雙線（例如，一 個耦合到低壓總線線路604 -個耦合到對應(yīng)的IGBT)耦合。圖6示出了多個相（即N個 相）610、620和630,其中每個都可以由合適的控制系統(tǒng)（例如，圖5的控制系統(tǒng)500)分別 控制。相610、620和630可以分別使用IGBT612和614、IGBT622和624、以及IGBT632和 634來控制。在一些實施例中，IGBT612和614、IGBT622和624、以及IGTB632和634可以 耦合到可提供信號給IGBT的處理裝備502的控制電路系統(tǒng)、電力子系統(tǒng)512的電路系統(tǒng)、 或以上兩者。系統(tǒng)650包括多相電磁機和到控制系統(tǒng)的對應(yīng)的耦合。每個相可以包括由定 子和平移器產(chǎn)生的電動勢。每個相還可以包括電阻性負(fù)載（例如，導(dǎo)線和連接器電阻）、電 感性負(fù)載（例如，來自每個相的繞組中的電流流動）、或以上兩者，如圖6所示。在一些實施 例中，控制系統(tǒng)還可以包括電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載、或以上兩者，這些可以與電磁機和耦 合的負(fù)載配合。
[0046] 如圖6所示，每個相可以操作在電壓總線線路（例如，高壓總線線路602和低壓總 線線路606)、中性點（例如，中性點604)、或兩者之間。在一些實施例中，高壓總線線路602 可以相比低壓總線線路606以相對較高的電壓操作。例如，高壓總線線路602可以以大約 720VDC操作，低壓總線線路606可以以大約0VDC操作。在另一個例子中，高壓總線線路602 和低壓總線線路606可以關(guān)于0VDC對稱（例如，分別為360 VDC和-360VDC)。電壓總線線 路可以具有任何合適的相對電壓差，并且可以相對于任何合適的參考電位被定義。在一個 說明性的例子中，控制系統(tǒng)可以提供信號到IGBT 612,允許電流從高壓總線線路602流動 至中性點604。在另一個說明性的例子中，控制系統(tǒng)可以提供信號到IGBT 614,允許電流從 中性點604流動到低壓總線線路606。在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以提供脈寬調(diào)制信號 至lj IGBT 612、614、622、624、632和634,以控制有效電壓差并且在每個相應(yīng)的相中產(chǎn)生電流 流動。將會理解，控制系統(tǒng)的電力子系統(tǒng)可以包括一個或多個IGBT(如圖6所示）、一個或 多個機械繼電器、一個或多個功率二極管、一個或多個晶閘管、一個或多個金屬氧化物半導(dǎo) 體場效應(yīng)晶體管（MOSFET)、任何其他合適的晶體管、用于切換電力的任何其他合適的組件， 或者它們的任何組合。如本文所提及的，從高壓總線線路602到低壓總線線路606的電流 流動將為正，從低壓總線線路606到中性點604的電流流動將為負(fù)。取決于多相電磁機的 平移器和定子的相對位置，可以允許電流在一個或多個相中流動。在一些實施例中，中性點 606可以接地。在一些實施例中，中性點可以以Y型構(gòu)造連接。根據(jù)本公開，可以使用允許 通過多相電磁機的每個相的獨立的電流控制的任何合適的電氣布置。在一些實施例中，有 效電容可以包括在高壓、低壓總線線路602和606之間，如由電容器608說明性地示出的。
[0047] 圖7是根據(jù)本公開的一些實施例的對應(yīng)于具有虛擬相的多相電磁機和電力子系 統(tǒng)的說明性等效電路700的不意圖。等效電路700包括等效電路600的兀件，并添加有虛 擬相640,虛擬相640并不對應(yīng)于多相電磁機的相。虛擬相電耦合到中性點604,但與多相 電磁機不具有電磁相互作用（例如，虛擬相的力常數(shù)基本為零）。在一些實施例中，電磁機 N個相中的電流之和可以總計為零。在一些實施例中，電磁機N個相中的電流之和不必總計 為零。在一些這樣的實施例中，使用諸如虛擬相640的虛擬相可以提供用于提供給多相電 磁機或由多相電磁機產(chǎn)生的非零電流的路徑?？刂葡到y(tǒng)可以包括IGBT 642和644,它們可 以用來控制通過虛擬相640的電流。虛擬相640可以包括電感器646、由電阻器648所示 的有效電阻、任何其他合適的阻抗、任何其他合適的電子組件，或者它們的任何組合。虛擬 相640的有效電阻與其他相相比相對地小是有利的，并且通常應(yīng)當(dāng)盡可能地小。應(yīng)當(dāng)選擇 電感器646的電感以允許虛擬相640中的電流的可控制的操作，并且優(yōu)選地電感器646應(yīng) 當(dāng)具有低電阻。虛擬相640可以被用來提供高效的電流路徑，其允許其他"真實"相（即電 動機/發(fā)電機相）中的電流之和不必定限制為零。這種布置可以允許以虛擬相中相對低的 損耗獲得改進(jìn)的控制靈活性。例如，如果特定的相已經(jīng)被禁用或受到損害，虛擬相640可以 承載顯著的電流并允許多相電磁機的靈活操作。虛擬相640可能在具有相對較小的相計數(shù) 的布置中特別有用，對于具有相對較小的相計數(shù)的布置，在不具有明顯的電磁相互作用的 相之間分配電流是相對不太有效的。例如，如果多相電磁機具有高的相計數(shù)，則電流可以分 布在許多遠(yuǎn)離平移器的相中，這對系統(tǒng)效率的影響相對低（例如，由于i 2R歐姆損耗）。
[0048] 在一些實施例中，虛擬相可以由控制系統(tǒng)直接控制。虛擬相的直接控制可以通過 具有控制組件的控制系統(tǒng)實現(xiàn)，控制組件被包括為虛擬相的一部分（例如，如圖7所示）。 例如，控制系統(tǒng)可以通過將PWM信號施加到一個或多個IGBT而直接控制虛擬相中的電流， 如圖7所示。在一些實施例中，可以間接控制虛擬相。虛擬相的間接控制可以通過將中性 點連接到基本固定的電位來實現(xiàn)。例如，能夠生成電動勢的多個相（即電動機/發(fā)電機相） 可以連接在具有中性點的Y型布置中，并且中性點可以接地。在另一個例子中，能夠生成電 動勢的多個相（即電動機/發(fā)電機相）可以連接具有中性點的Y型布置中，并且中性點可 以連接到等于總線線路電壓的平均值的基本固定的電位。虛擬相中的電流則可以基于電動 機/發(fā)電機相所承載的受控電流之和被確定。在一些實施例中，固定電位可以是高壓總線 線路和低壓總線線路的平均電位（例如，當(dāng)使用隔離的DC總線時）。在一些實施例中，固定 電位可以為偏置電位，在數(shù)值上相對更靠近于高壓總線線路或低壓總線線路。在一些實施 例中，控制系統(tǒng)可以通過包括直接或間接受控制的虛擬相而實現(xiàn)基本為零的扭矩/力波動 (force ripple)。例如，如果電動機/發(fā)電機相被損壞或以其他方式被禁用，則控制系統(tǒng)可 以通過實現(xiàn)虛擬相而實現(xiàn)基本為零的扭矩/力波動。相應(yīng)地，通過使用虛擬相，具有三個或 更多個電動機/發(fā)電機相的電磁機可被控制來以基本為零的扭矩/力波動操作，即使具有 被禁用的相。
[0049] [控制技術(shù)]
[0050] 在一些實施例中，電磁機每個相中的電流可以被設(shè)置為預(yù)定義的值、被限制、或以 其他方式受控以提供所期望的力、所期望的位置、或以上兩者。在一些實施例中，可以控制 平移器和對應(yīng)的定子的相對位置和移動。在一些實施例中，可以控制平移器和對應(yīng)的定子 所產(chǎn)生的力。在一些實施例中，可以控制一個或多個繞組相中的電流。例如，電磁機可以被 集成到活塞引擎中，并且功相互作用（例如，電功輸出）可以基于期望的性能而受控制。取 決于期望的性能，可以由控制系統(tǒng)應(yīng)用一個或多個控制策略，諸如例如使用特定電流約束 來約束電流值。
[0051] 圖8示出了根據(jù)本公開的一些實施例的用于LEM的說明性電流調(diào)度。曲線圖800、 810、820和830的橫坐標(biāo)以平移位置的任意單位示出。曲線圖800、810、820和830的縱坐 標(biāo)以電流的任意單位示出。曲線圖800、810、820示出了分別對應(yīng)于多相電磁機的第一、第 二和第三相的對應(yīng)的電流調(diào)度802、812和822。如圖所示，圖8中的電流調(diào)度可對應(yīng)于相對 于定子從左向右運動的平移器。將會理解，圖8所示的電流調(diào)度可以用與定子相比具有較 短的軸向長度的平移器的多相電磁機實現(xiàn)，其他電流調(diào)度可以用于其他布置。曲線圖800 示出了對應(yīng)于第一相的電流調(diào)度802。在曲線圖800中從左到右的方向上，電流調(diào)度802開 始于〇,表現(xiàn)出幾個周期的振蕩行為，接著平線（flat-line)為零。為零的第一部分指示平 移器具有在第一相左側(cè)的相對位置，在這種情況下，平移器和第一相之間的電磁相互作用 可以是最小的。隨著平移器向右運動，平移器和第一相之間的電磁相互作用增加。電流調(diào) 度802的振蕩特性可以是由于交替平移器的北極和南極。電流調(diào)度802的最右邊的平線部 分可以是由于平移器具有在第一相右側(cè)的相對位置，在這種情況下，平移器和第一相之間 的電磁相互作用可以是不顯著的。曲線圖810示出了對應(yīng)于第一相右側(cè)的第二相的電流調(diào) 度812。相應(yīng)地，電流調(diào)度812類似于電流調(diào)度802,盡管向右移位以對應(yīng)于第二相相對于 第一相的位置。曲線圖820不出了對應(yīng)于第二相右側(cè)的第三相的電流調(diào)度822。相應(yīng)地，電 流調(diào)度822類似于電流調(diào)度802和812,盡管向右移位以對應(yīng)于第三相相對于第二相的位 置。曲線圖830示出了對應(yīng)于第三相右側(cè)的第四相的電流調(diào)度832。相應(yīng)地，電流調(diào)度832 類似于電流調(diào)度802、812和822,盡管向右移位以對應(yīng)于第四相相對于第三相的位置。如圖 8所示，每個相僅當(dāng)平移器定位于靠近相時（即，與相電磁地相互作用）可以被利用（例如， 允許非零電流流動）。仍如圖8所示，隨著平移器接近和離開相的附近，每個相中電流的幅 度可以斜坡向上和向下。為了比較，正弦電流調(diào)度可以與典型的三相旋轉(zhuǎn)電磁機一起使用， 而不是圖8中所示的斜坡和平線的電流調(diào)度被使用。應(yīng)當(dāng)理解，此處所使用的"左"和"右" 一詞僅用于示例性的參考，并不意欲暗示控制系統(tǒng)、電磁機或系統(tǒng)的所期望的取向。
[0052] 將會理解，圖8所示的電流調(diào)度可以對應(yīng)于定子比平移器相對較長的永磁體類型 的多相電磁機。電流調(diào)度可以表現(xiàn)出任何合適的曲線，類似于或不同于圖8中所示出的，無 論是用于感應(yīng)電磁機、永磁體電磁機、開關(guān)磁阻電磁機、任何其他合適的具有四個或更多個 相（其中之一可以是虛擬相）的電磁機、還是它們的任何組合。例如，關(guān)于感應(yīng)電磁機，特 定相中的一些電流可以被分配為維持平移器（或轉(zhuǎn)子）通量，該相中的一些電流可以被分 配以施加期望的電磁力。相應(yīng)地，用于感應(yīng)機的電流調(diào)度可以取決于位置、期望的通量和/ 或?qū)嶋H的（例如，估計的或測量的）通量，實際的通量又可以取決于電流值的歷史。還將理 解，一些電磁機可以包括比對應(yīng)的定子相對較長的平移器。相應(yīng)地，用于較長平移器情況的 電流調(diào)度可以表現(xiàn)得和圖8中的相比明顯地不同（例如，沒有平線部分或具有減小的平線 部分）。
[0053] 圖9示出了根據(jù)本公開的一些實施例的曲線圖900中說明性的期望的力曲線902、 904和906,以及曲線圖950中說明性的速度曲線952。曲線圖900中所示的力曲線對應(yīng)于 電磁機的電動機操作，其中圖中的箭頭表示平移器沿X軸的相對移動。發(fā)電機操作可以通 過反轉(zhuǎn)曲線圖中的箭頭來實現(xiàn)。力曲線902、904和906表示相對簡單的力曲線的例子，其 可以根據(jù)本公開實現(xiàn)。將會理解，可以使用具有任何合適的復(fù)雜度的任何合適的期望的力 曲線，其可以關(guān)于平移器的移動方向?qū)ΨQ或不對稱。說明性的所期望的力曲線902包括兩 個部分，一個對應(yīng)于平移器在第一方向上的移動，另一個對應(yīng)于平移器在相反方向上的移 動。期望的力曲線902可以用此處所描述的控制技術(shù)實現(xiàn)為例如二元值的數(shù)量（two-value quantity)。例如，取決于平移器相對于定子的移動方向，控制系統(tǒng)可以使用期望的力曲線 902的兩個期望的力值中的任何一個（例如，力在與移動相同的方向上起作用）。說明性的 期望的力曲線904包括兩個部分，一個對應(yīng)于平移器在第一方向上的移動，另一個對應(yīng)于 平移器在相反方向上的移動。與期望的力曲線902相比，期望的力曲線904是連續(xù)的，包括 多個值而不是兩個值。說明性的期望的力曲線902和904可以用于例如這樣的布置中：多 相電磁機耦合到活塞引擎（例如，平移器剛性耦合到活塞組裝件），活塞引擎具有在任一端 處（即位置0或L附近）減慢平移器/活塞組裝件的氣體彈簧（或任何其他合適的彈簧， 諸如機械彈簧或液壓彈簧）。說明性的期望的力曲線906是位置X的線性函數(shù)。說明性的 期望的力曲線906可以用于例如這樣的布置中：多相電磁機被用作彈簧（例如，由控制系統(tǒng) 和多相電磁機實現(xiàn)的"虛擬彈簧"）。在另一個例子中，說明性的期望的力曲線906可以用 于這樣的布置中：多相電磁機耦合到活塞引擎（例如，平移器剛性耦合到活塞組裝件），活 塞引擎沒有彈簧（或任何其他合適的彈簧，諸如機械彈簧或液壓彈簧）或者具有不足夠的 彈簧，以在任一端處（即位置0或L附近）減慢平移器/活塞組裝件。期望的力曲線可以 由用戶指定、基于一個或多個輸入來從查找表調(diào)用、基于模型確定、基于函數(shù)確定、使用任 何其他合適的技術(shù)生成，或者以上的任何組合。期望的力曲線可以依賴于應(yīng)用，并且可以對 于兩個不同的應(yīng)用相應(yīng)地表現(xiàn)出不同的屬性。曲線圖950示出了平移器相對于定子的說明 性的速度曲線952。速度曲線952在與平移器行程的限制相對應(yīng)的兩個軸向位置0和L處 表現(xiàn)為零，在該限制處平移器可以改變方向。在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以測量或參考速 度曲線和期望的力曲線來確定所期望的的力。在一些實施例中，編碼器可以用于確定平移 器和定子的相對位置，該相對位置可以用來確定所期望的力值、速度值或以上兩者。在一些 實施例中，期望的速度曲線可以是預(yù)定的，并且實際的速度曲線可以被確定（例如，使用編 碼器）。相應(yīng)地，控制系統(tǒng)可以確定所期望的力值以增加期望的速度曲線和實際的速度曲線 之間的一致性。
[0054] 多相平移器和定子系統(tǒng)之間的力相互作用F可以由式1描述：
[0055]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于控制多相電磁機的方法，所述方法包括： 使用處理裝備來確定所述電磁機的平移器和定子之間的期望的電磁力，其中所述平移 器被配置為相對于定子平移，并且其中所述定子包括形成多個相的多個繞組；和 使用所述處理裝備，至少部分地基于所述期望的電磁力以及至少部分地基于至少一個 目標(biāo)函數(shù)和至少一個約束來確定施加到所述相中的至少一個相的一組電流值。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述一組電流值進(jìn)一步包括優(yōu)化服從于所述至 少一個約束的所述至少一個目標(biāo)函數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個目標(biāo)函數(shù)選自由以下各項構(gòu)成的組： 歐姆損耗之和、所述一組電流值的絕對值之和、期望的電磁力和實際的電磁力之間的差、以 及它們的組合。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個約束選自由以下各項構(gòu)成的組：所述 一組電流值之和的預(yù)定值、所述一組電流值中的至少一個電流值的預(yù)定值、所述一組電流 值中的至少一個電流值的允許范圍、所述一組電流值中的至少一個電流值的時間變化的時 間變化值的允許范圍、以及它們的組合。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括： 使用所述處理裝備來確定所述平移器相對于所述定子的位置信息；和 使用所述處理裝備，至少部分地基于所述位置信息來確定對應(yīng)于所述多個相的一組力 常數(shù)，其中確定所述一組電流值進(jìn)一步至少部分地基于所述一組力常數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述多個相包括至少四個相，并且其中所述一組 力常數(shù)包括對應(yīng)于所述至少四個相的至少四個力常數(shù)。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述多個相包括至少三個相，并且其中所述一組力 常數(shù)包括對應(yīng)于所述至少三個相的至少三個力常數(shù)，所述方法進(jìn)一步包括確定對應(yīng)于直接 受控制的虛擬相的電流值，其中所述虛擬相具有基本為零的相關(guān)聯(lián)的力常數(shù)。
8. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述多個相包括至少三個相，并且其中所述一組力 常數(shù)包括對應(yīng)于所述至少三個相的至少三個力常數(shù)，所述方法進(jìn)一步包括確定對應(yīng)于間接 受控制的虛擬相的電流值，其中所述虛擬相具有基本為零的相關(guān)聯(lián)的力常數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中確定所述期望的電磁力至少部分地基于所述位置 信息。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括用所述處理裝備來確定所述平移器中的磁 通量，其中確定所述一組電流值進(jìn)一步至少部分地基于所述磁通量。
11. 一種用于控制多相電磁機的方法，所述方法包括： 確定平移器相對于定子的位置信息； 使用處理裝備，至少部分地基于所述位置信息來確定所述電磁機的平移器和定子之間 的期望的電磁力，其中所述定子包括形成多個相的多個繞組； 選擇至少一個目標(biāo)函數(shù)； 選擇至少一個約束；和 使用所述處理裝備，至少部分地基于所述至少一個目標(biāo)函數(shù)和所述至少一個約束來確 定一組電流值。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括使用所述處理裝備，至少部分地基于所述 位置信息來確定一組力常數(shù)，其中確定所述一組電流值進(jìn)一步至少部分地基于所述力常 數(shù)。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括使用所述處理裝備來確定所述一組電流值 是否是可接受的。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括如果確定所述一組電流值是不可接受的， 則使用所述處理裝備來選擇新的目標(biāo)函數(shù)和新的約束中的至少一個。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括如果確定所述一組電流值是不可接受的， 則調(diào)整所述至少一個約束中的一個約束。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括如果確定所述一組電流值是不可接受的， 則調(diào)整所述期望的電磁力。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括如果確定所述一組電流值是不可接受的， 則去除所述至少一個約束中的約束。
18. -種用于控制多相電磁機的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 電力子系統(tǒng)，被配置為提供電力到多個繞組，所述多個繞組形成定子的多個相；和 處理裝備，耦合到電力電子設(shè)備，所述處理裝備被配置為： 確定待施加到平移器的期望的電磁力，所述平移器被配置為相對于所述定子平移，以 及 至少部分地基于所述期望的電磁力以及至少部分地基于至少一個目標(biāo)函數(shù)和至少一 個約束來確定待施加到所述多個相中的至少一個相的一組電流值。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到所述電磁機的位置傳感器，所述位 置傳感器被配置為： 感測所述平移器和所述定子的位置信息；和 向所述處理裝備提供指示所述位置信息的輸出。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述處理裝備進(jìn)一步被配置為： 至少部分地基于所述位置信息來確定對應(yīng)于所述多個相的一組力常數(shù)；和 確定所述一組電流值進(jìn)一步至少部分地基于所述一組力常數(shù)。
21. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述多個相包括至少四個相，并且其中所述一組 力常數(shù)包括對應(yīng)于所述至少四個相的至少四個力常數(shù)。
22. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述多個相包括至少三個相，并且其中所述一組 力常數(shù)包括對應(yīng)于所述至少三個相的至少三個力常數(shù)，并且其中所述電力子系統(tǒng)進(jìn)一步包 括直接受控制的虛擬相，并且其中所述處理裝備進(jìn)一步被配置為確定對應(yīng)于直接受控制的 虛擬相的電流值，其中所述虛擬相具有基本為零的相關(guān)聯(lián)的力常數(shù)。
23. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述多個相包括至少三個相，并且其中所述一組 力常數(shù)包括對應(yīng)于所述至少三個相的至少三個力常數(shù)，并且其中所述電力子系統(tǒng)進(jìn)一步包 括間接受控制的虛擬相，并且其中所述處理裝備進(jìn)一步被配置為確定對應(yīng)于間接受控制的 虛擬相的電流值，其中所述虛擬相具有基本為零的相關(guān)聯(lián)的力常數(shù)。
24. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述處理裝備進(jìn)一步被配置為至少部分地基于所 述位置信息來確定期望的電磁力。
25. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述處理裝備進(jìn)一步被配置為基于指示所述位置 信息的傳感器的所述輸出來確定進(jìn)一步的位置信息。
26. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個目標(biāo)函數(shù)選自由以下各項構(gòu)成的 組：歐姆損耗之和、所述一組電流值的絕對值之和、期望的電磁力和實際的電磁力之間的 差、以及它們的組合。
27. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個約束選自由以下各項構(gòu)成的組： 所述一組電流值之和的預(yù)定值、所述一組電流值中的至少一個電流值的預(yù)定值、所述一組 電流值中的至少一個電流值的允許值范圍、所述一組電流值中的至少一個電流值的時間變 化的時間變化值的允許范圍、以及它們的組合。
28. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述處理裝備進(jìn)一步被配置為執(zhí)行服從于所述至 少一個約束的所述至少一個目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化，以確定所述一組電流值。
29. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述處理裝備進(jìn)一步被配置為至少部分地基于所 述一組電流值來確定對應(yīng)于所述多個相的一組脈寬調(diào)制值。
30. -種存儲計算機可執(zhí)行指令的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可執(zhí)行指令在 由至少一個處理器執(zhí)行時，使得計算機系統(tǒng)執(zhí)行用于控制多相電磁機的方法，所述方法包 括以下步驟： 使用處理裝備來確定所述電磁機的平移器和定子之間的期望的電磁力，其中所述平移 器被配置為相對于定子平移，并且其中所述定子包括形成多個相的多個繞組；和 使用所述處理裝備，至少部分地基于所述期望的電磁力以及至少部分地基于至少一個 目標(biāo)函數(shù)和至少一個約束來確定施加到所述相中的至少一個相的一組電流值。
【文檔編號】H02P25/06GK104272578SQ201380023649
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月2日
【發(fā)明者】C·D·加德達(dá) 申請人:埃塔熱發(fā)電機股份有限公司