补偿滞后带以保持指定开关频率.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380039197.3(22)申请日 2013.07.1013/555,530 2012.07.23 USH02P 25/06(2006.01)(71)申请人 卡特彼勒公司地址 美国伊利诺伊州(72)发明人 J格德斯 J韦 K艾哈迈德(74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247代理人 王莉莉 吴鹏(54) 发明名称补偿滞后带以保持指定开关频率(57) 摘要本发明提供了用于补偿具有转子和定子的开关磁阻(SR)机器的滞后带的控制系统。该控制系统可以包括转换器电路和控制器。转换器电路可以可操作地联接到定子并且包括与定子的每相选择。

2、性连通的多个开关。控制器可以与定子和转换器电路中的每一者连通并且配置成相对于滞后带的电流阈值监测 SR 机器的至少一个相电流，如果相电流超过电流阈值则基于相电流和电流阈值之间的差确定调整值，并且以调整值补偿电流阈值。(30)优先权数据(85)PCT国际申请进入国家阶段日2015.01.23(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/049864 2013.07.10(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/018261 EN 2014.01.30(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书7页 附图6页(10)申请公布号 C。

3、N 104488187 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104488187 A1/2 页21.一种用于补偿具有转子 (116) 和定子 (118) 的开关磁阻 (SR) 机器 (110) 的滞后带(142) 的控制系统 (128)，所述控制系统 (128) 包括 ：转换器电路(122)，所述转换器电路(122)可操作地联接到所述定子(118)并且包括与所述定子 (118) 的每相选择性连通的多个开关 (132) ；以及控制器(130)，所述控制器(130)与所述定子(118)和所述转换器电路(122)中的每一者连通，所述控制器 (130) 配置成相对于所述滞后带 (142) 的。

4、电流阈值 (146，148) 监测所述SR机器(110)的至少一个相电流(150)，如果所述相电流(150)超过所述电流阈值(146，148) 则基于所述相电流 (150) 和所述电流阈值 (146，148) 之间的差确定调整值 (162)，并且以所述调整值 (162) 补偿所述电流阈值 (146，148)。2.根据权利要求 1 所述的控制系统 (128)，其中所述控制器 (130) 配置成将所述调整值 (162) 限定为所述相电流 (150) 和所述被超过的电流阈值 (146，148) 之间的所述差的约一半。3.根据权利要求 1 所述的控制系统 (128)，其中所述滞后带 (142) 至少包。

5、括上电流阈值 (146) 和下电流阈值 (148)，所述控制器 (130) 配置成基本上均等地将所述调整值 (162)应用到所述上电流阈值和所述下电流阈值 (146，148) 中的每一者，所述控制器 (130) 使所述上电流阈值(146)增加所述调整值(162)，并且使所述下电流阈值(148)减少所述调整值(162)。4.根据权利要求 1 所述的控制系统 (128)，其中所述控制器 (130) 进一步配置成监测与所述定子 (118) 的每相相关联的所述开关 (132) 的状态，并且基于观察到的所述开关(132) 的状态的变化启动预定的和有限的开关周期计数器。5.根据权利要求 4 所述的控制系统。

6、 (128)，其中所述控制器 (130) 配置成当与所述定子 (118) 的每相相关联的所述开关 (132) 接通时启动所述开关周期计数器，并且基于所述被超过的电流阈值 (146，148) 与如在所述开关周期计数器的期满处测得的所述相电流(150) 之间的差来确定所述调整值 (162)。6.一种控制滞后补偿的方法 (156)，所述方法 (156) 包括以下步骤 ：相对于在上阈值 (146) 和下阈值 (148) 之间延伸的滞后带 (142) 监测至少一个参数 ；基于所述至少一个参数与所述上阈值和所述下阈值 (146，148) 中的任何被超过的一个阈值之间的差确定调整值 (162) ；以及以所述。

7、调整值 (162) 调整所述滞后带 (142) 的所述上阈值和所述下阈值 (146，148) 中的每一者。7.根据权利要求 6 所述的方法 (156)，其中所述调整值 (162) 被限定为所述至少一个参数与所述上阈值和所述下阈值 (146，148) 中的被超过的一个阈值之间的所述差的约一半。8.根据权利要求 6 所述的方法 (156)，其中所述调整值 (162) 被均等地应用到所述上阈值和所述下阈值 (146，148) 中的每一者，所述上阈值 (146) 增加了所述调整值 (162)，并且所述下阈值 (148) 减少了所述调整值 (162)。9.根据权利要求 8 所述的方法 (156)，其中所。

8、述至少一个参数包括通过由相关联的开关 (132) 控制的开关磁阻 (SR) 机器 (110) 的定子 (118) 的至少一相的相电流 (150)，并且所述上阈值和所述下阈值 (146，148) 对应于电流阈值。权 利 要 求 书CN 104488187 A2/2 页310.根据权利要求 9 所述的方法 (156)，其中所述调整值 (162) 在预定开关周期计数器期满时确定，所述开关周期计数器对应于与所述定子 (118) 的具体相相关联的所有开关(132) 接通的持续时间，需要单独得到用于所述定子 (118) 的每相的滞后补偿，并且独立得到用于每个连续开关周期的任何确定的调整值 (162)。权 。

9、利 要 求 书CN 104488187 A1/7 页4补偿滞后带以保持指定开关频率技术领域0001 本发明一般涉及基于滞后的控制，并且更具体地涉及补偿开关磁阻 (SR) 机器中的基于滞后的电流控制的系统和方法。背景技术0002 随着人们对节能日益增长的兴趣，越来越多的机器诸如移动式工业作业机器或固定发电机器设置有电驱动组件或系统用于操作机器的各种工具或功能。电驱动装置的不断发展使得电驱动机器有效地匹配或超越机械驱动机器的性能成为可能，同时需要显著较少的燃料和总的能源。当电驱动装置相对于此类机器变得越来越普遍时，对于更有效的发电机以及用于控制其的技术的需求也有所增加。0003 在可用于与此类电驱。

10、动装置一起使用的各种类型的电驱动机器之中，开关磁阻(SR) 机器因为稳健、成本效益好以及总体更有效而获得了极大关注。SR 机器通常用于将从主动力源诸如内燃机接收的机械动力转换为用于执行一个或多个机器操作的电力。另外，SR 机器可以用于将存储在公共总线或存储装置内的电力转换为机械动力。SR 机器可以类似地与其他通用动力源诸如电池、燃料电池等一起使用。另外，SR 机器也可以与具有常规动力源诸如风车、水力发电大坝或用于固定应用的任何其他通用动力源的固定机器一起使用。0004 典型的 SR 机器基本上包括电联接到电驱动电路的多相定子和可旋转地定位在定子内的转子。在电动驱动 (motoring) 操作模。

11、式中，电驱动装置选择性地启用与定子的每相相关联的栅或开关，以便引起定子磁极和转子磁极之间的电磁相互作用并且相对于定子以期望的扭矩和 / 或速度旋转转子。可选地，在发电操作模式中，电驱动装置可配置成接收可以由转子相对于定子的机械旋转感应到的任何电力。电驱动装置可以使用在发电模式期间感应到的电力来给相关联的作业机器的辅助装置或附属装置供电，或在某些情况下，将电力存储在储能装置中。0005 用于控制 SR 机器的常规方案可以涉及在多个不同操作模式中的一个操作模式中操作与定子的每相相关联的两个开关或电流斩波。例如，对应于第一范围的速度任务的操作模式的控制可以由每相的两个开关的硬斩波电流实行，而第二范围。

12、的速度任务的控制可以由每相的两个开关的软斩波电流实行。常规硬斩波程序通过在所需开关频率下同时打开和闭合每相的两个开关来寻找脉冲相电流的来源，而常规软斩波程序通过在开关频率下将开关中的一个保持闭合同时打开和闭合另一个开关来寻找软脉冲相电流的来源。0006 虽然有多种用途，但常规 SR 机器就性能和效率而言提供了显著的改善余地。一个共享的感兴趣的区域涉及改善扭矩产生的准确性或将机器诸如 SR 机器的平均扭矩输出维持在更一致的水平。平均扭矩输出可以通过改善开关策略或应用至 SR 机器的每一相的斩波控制方案而被更好地管理。然而，由于各种硬件的约束限制了斩波方案的调整。除其它方面之外，开关频率以及每相的。

13、断开点不可以在没有不利地影响机器的部件的情况下调整，因此仅留下每相的接通点作为调整点。说 明 书CN 104488187 A2/7 页50007 每相的接通点和断开点可以由预定滞后带的相应边界或界限管理。滞后带的这些界限还可以根据多个不同技术中的任何一个进行预配置。例如，一些技术建立通常较宽的滞后带以适应较宽范围的相电流波动，而一些其他技术基于转子位置通过影响机器电感来调整滞后带。然而，此类技术的使用通常导致较高的电流，这进一步导致增加的功率损耗、较高操作温度和增加的过电流状况的风险。0008 为了帮助防止电流的此类增加，也可以使用仅使滞后带的接通点或下界限被调整和下降的其他技术。然而，由于机。

14、器电感、电流上升速率、以及在一些情况下电流下降速率，滞后带的下界限可以呈现出变弱的效果。变弱的效果可以由机器电感的下降引起，机器电感的下降使电流以较快速率上升。此外，当电流以较快速率上升时，需要更多的时间来允许电流充分下降以便满足机器的开关频率。作为响应，观察到的平均相电流逐渐下降或变弱并且越发偏离初始期望相电流或目标相电流。平均相电流的此类下降进一步导致较低的平均扭矩产生和扭矩准确性的整体下降。0009 因此，对于更加一致和准确地执行同时满足各种硬件约束的改善的基于滞后的控制存在普遍的需要。在一个具体情形中，对与克服以上确定的不足的 SR 机器中的电流斩波一起使用的改善的基于滞后的控制存在需。

15、要。具体地，需要改善由 SR 机器产生的扭矩的准确性，并且更一致地维持其期望的平均扭矩输出。此外，需要更好地将机器的平均相电流维持在更一致的水平，同时处于机器的开关频率的界限内而无需引入高幅度电流。发明内容0010 在本发明的一个方面，提供了一种用于补偿具有转子和定子的开关磁阻 (SR) 机器的滞后带的控制系统。该控制系统可以包括转换器电路和控制器。转换器电路可以可操作地联接到定子并且包括与定子的各相选择性连通的多个开关。控制器可以与定子和转换器电路中的每一者通信，并且配置成相对于滞后带的电流阈值监测 SR 机器的至少一个相电流，如果相电流超过电流阈值则基于相电流和电流阈值之间的差确定调整值，。

16、并且以调整值补偿电流阈值。0011 在本发明的另一个方面，提供了一种控制滞后补偿的方法。该方法可以包括以下步骤 ：相对于在上阈值和下阈值之间延伸的滞后带监测至少一个参数 ；基于至少一个参数与上阈值和下阈值中的任何被超过的一个阈值之间的差确定调整值 ；并且以调整值调整滞后带的上阈值和下阈值中的每一者。0012 在本发明的另一个方面，提供了一种为具有转子和定子的 SR 机器提供滞后补偿的方法。该方法可以包括以下步骤 ：相对于滞后带的上电流阈值和下电流阈值中的每一者监测经定子的至少一相的相电流 ；确定相电流与被该相电流超过的上电流阈值和下电流阈值中的任何一个阈值的差值 ；至少部分地基于该差值确定调整。

17、值 ；并且以所述调整值调整滞后带的上电流阈值和下电流阈值中的每一者。附图说明0013 图 1 是具有电驱动装置的一个示例性机器的图解视图 ；0014 图 2 是用于控制根据本发明的教导构造的开关磁阻 (SR) 机器的一个示例性控制系统的示意图 ；说 明 书CN 104488187 A3/7 页60015 图 3 是使用基于未补偿滞后方案控制 SR 机器的一相的电流斩波的一个应用的图形视图 ；0016 图 4 是确定滞后补偿的适用性的一个示例性方法的图解视图 ；0017 图5是使用滞后补偿控制SR机器的一相的电流斩波的一个应用的图形视图 ；以及0018 图 6 是在电流斩波控制期间补偿滞后带的一。

18、个示例性方法的图解视图。具体实施方式0019 现在将详细参考特定实施例或特征，其示例在附图中示出。通常，相应标识号在整个附图中将用于表示相同或相应零部件。0020 图 1 示意性地示出机器 100 的一个示例性实施例，机器 100 可以采用电驱动装置来从机械能中产生电能或反之亦然。例如，在图 1 的具体实施例中，机器 100 可以包括联接到电驱动装置104的动力源102，用于经由牵引装置106引起移动。此外，动力源102可配置成经由联结件或轴向旋转驱动轴 112 机械地将动力传输到电驱动装置 104 的电机 110诸如马达 / 发电机等。此类移动式机器 100 可以用作作业机器，用于执行与产业。

19、诸如采矿、建筑、农业、运输业或本领域中任何其他合适的产业相关联的具体类型的操作。例如，移动式机器 100 可以是运土机器、航海船舶、飞行器、牵引机、越野卡车、公路客车等。一般而言，电驱动装置 104 的动力源 102 可以包括例如内燃机，诸如柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机等。在可选应用中，机器 100 可以类似地与其他通用类型的动力源诸如电池、燃料电池等一起使用。此外，虽然图 1 的机器 100 被示为移动式的，但是机器 100 也可以与例如使用风车、水力发电大坝或任何其他合适设备作为动力源的固定应用一起用来产生动力。0021 图2示意性地示出一个示例性电驱动装置104，示例性电驱动装置。

20、104可用于在动力源 102 和一个或多个电负载 114 之间传送动力。图 2 中电驱动装置 104 的电机 110 可以是开关磁阻 (SR) 机器等，开关磁阻 (SR) 机器配置成响应于来自动力源 102 的旋转输入而产生电力，并且将电力传送到机器 100 的一个或多个电负载 114。负载 114 可以包括例如用于引起机器 100 运动的马达以及用于操作机器 100 的各种机械工具的马达。如本领域中已知的，SR 机器 110 可以包括可旋转地设置在固定定子 118 内的转子 116。转子 116 可以经由驱动轴 112 联接到动力源 102 的输出端，或者在其他相关实施例中，转子 116 可。

21、以经由直接曲轴、齿轮组、液压回路等联接到动力源 102 的输出端。定子 118 可以经由转换器电路122 电联接到电驱动装置 104 的公共总线 120。0022 在发电操作模式期间，随着转子 116 通过动力源 102 在定子 118 内旋转，在定子118 内可以感应到电流并且将其供应给转换器电路 122。转换器电路 122 可以继而将电信号转换成用于分配到机器 100 的各种电负载 114 的适当的直流 (DC) 电压。另外，例如，在电动驱动操作模式期间，SR 机器 110 能够响应于从公共总线 120 提供给定子 118 的电信号以引起转子 116 的旋转。公共总线 120 可以包括正线。

22、 124 和负线或接地线 126，横跨该正线124和负线或接地线126公共DC总线电压可以传送到与其联接的机器100的一个或多个负载 114。例如，转换器电路 112 可以通过公共总线 120 提供待传输的 DC 信号并且提供至整流电路，在该整流电路中 DC 电压可以转换成用于驱动一个或多个牵引马达的适当的交流(AC) 信号等，用于经由牵引装置 106 引起机器 100 的运动。公共总线 120 也可以将公共 DC电压传送到机器 100 的其他负载 114，诸如混合系统的部件、电驱动泵、电驱动风扇等。说 明 书CN 104488187 A4/7 页70023 仍然参考图 2，电驱动装置 104。

23、 也可以包括用于控制 SR 机器 110 的控制系统 128，控制系统128还可以包括至少与转换器电路122连通的控制器130，该转换器电路122与电驱动装置104相关联。转换器电路122可以包括一系列晶体管或栅极开关132(诸如绝缘栅双极晶体管 ) 和用于选择性地启用或斩波送到 SR 机器 110 的一相或多相绕组的电流的二极管 134。例如，三相 SR 机器 110 可以使用具有用于选择性地斩波通过三相 SR 机器 110 的支腿的电流的六个开关 132 和六个二极管 134 的转换器电路 122 来驱动。经由栅极信号可以启用或禁用开关 132 中的每一个，该栅极信号由控制器 130 提供。

24、。在具体修改中，控制系统128也可以设有编码器或传感器136诸如转子位置传感器、转子速度传感器等，其适于相对于定子 118 产生对应于转子 116 的旋转速度和 / 或位置的传感器信号，并且将传感器信号传送到控制器 130 的输入端。传感器 136 可以包括可变磁阻传感器、电容传感器、霍尔效应传感器、各向异性磁致电阻传感器等。传感器 136 也可以包括用于测量总线电压、通过定子 118 的相的相电流等中的任何一个或多个的设备。在进一步的可选修改中，通过控制器130 经无传感器设备可以估计或得到而不是测量转子速度、转子位置、总线电压和相电流中的任何一个或多个。给控制系统 128 和转换器电路 1。

25、22 的动力可以由外部动力源或二次动力源提供，诸如由电池 ( 未示出 )、存储在公共总线 120 的电容器 138 中的剩余电压或任何其他合适的限流 DC 电源。0024 图2的控制器130可以通过使用处理器、微处理器、微控制器、电子控制模块(ECM)、电子控制单元 (ECU) 或用于将电子控制提供给电驱动系统 104 的任何其他合适的设备来实施。更具体地，控制器 130 可以配置成基于 SR 机器 110、发动机 102、电驱动装置104 等的一个或多个观察到的特性、根据预定算法或指令集来操作电驱动装置 104 的 SR 机器110，该预定算法或指令集被设计成优化机器100的性能。控制器13。

26、0可以观察例如转子速度、转子位置、电驱动系统 104 和 / 或 SR 机器 110 上的负载、通过定子 118 的每相的相电流等。除此之外，控制器 130 还可以将观察到的参数中的一个或多个与预定阈值相比较，以便确定SR机器110的紧接着的转子速度，并且进一步确定转子速度是否对应于相对高的速度、中间范围 / 标称速度或相对低的速度。0025 此类转子速度可以相对于特定于给定 SR 机器 110 和 / 或与该机器相关联的负载的基本速度分类。此外，基本速度通常可以被限定为最大速度，在该最大速度下，在扭矩输出开始随着转子速度成比例地减小之前，SR机器110能够输出通常恒定的扭矩。作为示例，相对高。

27、的速度可以被分类为近似超过基本速度的转子速度，而相对低的速度可以被分类为范围近似在 0 和基本速度之间的转子速度。标称速度可以对应于近似基本速度的转子速度。除此之外或作为另外一种选择，此类算法可以包括预定控制图或查找表，预定控制图或查找表可以向控制器 130 建议最佳对应于给定情形并优化性能的预定控制方案。通过本领域已知的方式，算法或指令集和条件可以预编程或结合到控制器 130 的存储器中。0026 在推进操作模式或另外电动驱动操作模式期间，控制器 130 根据观察到的转子速度可以调整将电流供应给定子 118 的每相支腿的方式，以便优化机器性能和效率。例如，如果定子速度被确定为相对高，则控制器。

28、130可以采取单脉冲操作模式，其中与定子118的每相支腿相关联的两个开关132都闭合，以便以基本上恒定的动力输出范围操作SR机器110。可选地，如果转子速度对应于标称速度或相对低的速度，则控制器 130 可以使用例如硬斩波控制方案或软斩波控制方案调节相电流。虽然可以存在其他选择，但是硬斩波控制方案说 明 书CN 104488187 A5/7 页8通常可以更适合在期望电流调节但是可控性产生问题的机器操作的区域内采用。此类区域可以包括操作延迟区域或其中电流跟踪更关键的区域。在硬斩波方案中，控制器 130 可以在要求的频率下同时打开和闭合每相支腿的两个开关 132，以便维持基本上恒定的扭矩输出范围。。

29、在用于电动驱动操作模式的软斩波方案中，控制器130可以连续闭合两个开关132中的一个，同时打开和闭合每相支腿的剩下的开关 132，以维持基本上恒定的扭矩输出。0027 硬斩波控制方案和软斩波控制方案中的一个或多个可以由滞后控制方案 140 至少部分管理，滞后控制方案 140 的一个应用大致由图 3 的示例示出。如图所示，滞后控制方案 140 可以建立滞后带 142，滞后带 142 基本上以用于定子 118 的每相的期望或目标相电流 144 为中心。具体地，滞后带 142 可以包括位于目标电流 144 上方的上电流阈值 146 和位于目标电流 144 下方的下电流阈值 148，其中上电流阈值 1。

30、46 和下电流阈值 148 中的每一个可以与目标电流 144 基本上等距。上电流阈值 146 可以指示何时断开或禁用用于定子118 的一相的两个开关 132。在图 3 中，例如，相电流 150 的向下斜率可以对应于转换器电路 122 的两个开关 132 断开的时候。下电流阈值 148 可以指示何时应该再接通或闭合相的两个开关 132。当两个开关 132 如图 3 中的相电流 150 的向上斜率所示闭合时，相电流 150可以增加。此外，上电流阈值 146 和下电流阈值 148 可以指示开关 132 应该接合的点，以便维持基本上与目标电流 144 一致的平均相电流并提供更加一致和准确的平均扭矩输出。

31、。在其他可选实施例中，上电流阈值 146 也可以指示自由转动 (freewheeling) 何时应当发生，或指示何时应当断开或打开两个开关 132 中的一个，而下电流阈值 148 可以指示自由转动何时应当停止。0028 然而，例如如图 3 所示，滞后控制方案 140 必须遵循给定的开关频率或开关周期152，并且这样做时，每相的对应开关 132 相对于下电流阈值 148 可能并不总是能够及时接合。例如，如果开关 132 仅能根据例如开关频率切换，则相电流 150 可以持续自由转动经过或低于如图3所示的下电流阈值148。当这发生时，随后的下电流阈值148可以渐进地下降到较低指数，因此也使随后的开关。

32、周期 152 中的总的平均相电流降低并且偏离期望的目标电流144。此外，当平均电流降低时，对应的平均扭矩输出以及因此SR机器110的扭矩产生的准确度会实际上降低。虽然开关频率可以被修改为适应电流的逐渐降低，但是当在此类低速高功率操作期间驱动SR机器110时，增加开关频率可以引起显著损耗以及其他复杂情况。0029 因此，为了将通过定子 118 的每相的平均相电流维持在期望目标电流而不增加开关频率，控制器 130 可经配置或预编程为根据例如图 4 所示的算法或方法 154 按需动态地补偿每一开关周期和定子 118 的每一相的滞后带。具体地，所示方法 154 可以应用于 SR机器 110 的所有或特。

33、定操作速度范围，并且与一个或多个不同类型的可用斩波操作模式相关。另外，方法 154 可以独立地应用到定子 118 的每个单独的相，并且进一步地，独立地应用于 SR 机器 110 的每个连续的开关周期。虽然所示方法 154 可以实施为与 SR 机器 110 一起使用，但是应当理解，用于本文所公开的补偿滞后带界限的配置、系统、方案、技术和方法可以类似地应用到任何其他合适的基于滞后的控制设备。0030 参考与 SR 机器 110 一起使用的一个具体实施，算法或方法 154 可以将控制器 130初始配置成待命并且确定开关132何时首次接合，如图4的步骤154-1所示。如果没有检测到相关的开关事件，则控。

34、制器 130 可以在待命步骤 154-1 持续监测开关 132 的活动。然而，说 明 书CN 104488187 A6/7 页9如果观察到相关的开关事件，则控制器130可以在步骤154-2进行启动开关周期计数器。当定子 118 的相的两个开关 132 接通或闭合时，控制器 130 可经配置以开始周期计数器，或如图 5 所指示，例如，在观察到的相电流 150 处于其最低点的点处开始周期计数器。此外，开关周期 152 可以被限定为在每个连续接通点或相的两个开关 132 启用或闭合时之间延续。周期计数器可以预定持续时间持续计数，届时控制器 130 可以经配置进行到步骤 154-3，以便确定是否需要滞。

35、后带 142 的任何补偿。0031 在步骤 154-3，控制器 130 可经配置确定实际相电流 150，例如如在周期计数器的期满的点处所测得的。控制器 130 可以另外地将所测得的相电流 150 与滞后带 142 的原始界限或预定的上电流阈值 146 和下电流阈值 148 相比较，以确定相电流 150 是否在期望滞后带 142 内。如果发现相电流 150 在容许界限内，则控制器 130 可以进行到步骤 154-4 并且使滞后带 142 处于现状而不对其施加任何补偿。控制器 130 然后可以返回到步骤 154-1并且为下一个开关事件待命。可选地，如果相电流150被确定为下降到低于下电流阈值148。

36、和 / 或位于滞后带 142 的原始界限之外，则控制器 130 可经配置进行到步骤 154-5。在步骤154-5 期间，在返回到待命步骤 154-1 之前和在进行到下一个开关事件之前，控制器 130 可以能够将适当的补偿施加到滞后带 142，用于紧接着的循坏或开关周期 152。0032 当期望滞后带 142 的补偿时，图 4 的算法 154 的补偿步骤 154-5 可以根据子程序或方法 156 实施，如图 6 中的示例所示。具体地，控制器 130 可经配置或预编程为进行到步骤 156-1 以首先确定所测得的相电流 150 偏离滞后带 142 的原始下界限或下电流阈值 148的程度。如图 6 所。

37、示，例如，控制器 130 可配置成确定下电流阈值 148 和如在计数器的期满处所测得的相电流 150 之间的差值 158 或量化差。一旦获得差值 158，控制器 130 还可以进行到步骤 156-2，以部分地基于在步骤 156-1 确定的差值 158 来确定调整值 160。在一个具体实施例中，例如，在步骤 156-2 期间控制器 130 可经配置计算在步骤 156-1 确定的近似差值 158 的半值并且将调整值 160 限定为该半值。0033 一经在步骤156-2确定了调整值160，在步骤156-3期间控制器130然后可以将调整值160应用到滞后带142并且立即重新启动周期计数器。具体地，控制。

38、器130可以将调整值 160 或差值 158 的一半基本上均等地应用到滞后带 142 的上电流阈值 146 和下电流阈值148 中的每一者。如图 5 所示，例如，控制器 130 可以使上电流阈值 146 增加调整值 160，并且使下电流阈值 148 减小调整值 160，以便加宽滞后带 142 而无需改变有效目标电流 144。更具体地，滞后带142可以被补偿但基本上维持以目标电流144为中心，使得所得的平均相电流不因如现有技术中所观察到的每个连续循环而变弱。0034 图6的滞后补偿子程序156的每次迭代可以在前进到下一个紧接着的循环或开关周期 152 之前执行和完成，以便在整个 SR 机器 11。

39、0 的操作中提供更一致的相电流 150 以及因此提供更一致的扭矩产生。此外，滞后补偿子程序 156 的每次迭代可以针对每个连续开关周期 152 独立执行，使得相电流 150 仅与初始限定的滞后带 142 的原始界限 146、148 相比较而不与由先前补偿修改的界限 146、148 相比较。如果图 5 中的相电流 150 在下一个紧接着的开关周期152中下降到低于原始下电流阈值148，则图6的子程序或方法156的另一迭代可被执行以补偿原始上电流阈值146和下电流阈值148而不修改来自先前的开关周期 152 的界限 146、148。0035 控制器 130 可以根据图 4 和图 6 的方法 154。

40、、156 如此操作直到控制器 130 和 SR说 明 书CN 104488187 A7/7 页10机器 110 退出相关联的操作模式，例如，硬斩波操作模式或软斩波操作模式。虽然本发明的实施例被展示为响应于下降到低于补偿滞后带的下电流阈值148的相电流150来补偿滞后带142，但是应当理解，响应于超过补偿滞后带的上电流阈值146的相电流150，本发明的教导内容也可以类似地用于补偿滞后带142。另外，滞后补偿方法156的每次迭代可独立地应用于 SR 机器 110 的定子 118 的每个单独的相。另外，由图 6 显示的一般子程序或方法 156可以类似地应用到任何其他合适的基于滞后的控制方案而不限于与。

41、SR机器110一起使用。0036 工业适用性0037 一般而言，前述发明发现通常在用于将一个或多个参数、信号、传输、输出等控制和 / 或限制在期望范围内的任何基于滞后的方案中的实用性。前述发明更具体发现在各种行业应用中的实用性，诸如农业、建筑和采矿工业，提供通常与作业车辆和 / 或机器相关联地使用的机器的更顺畅和更有效的控制，诸如牵引机、挖掘装载机、压实机、伐木归堆机、林业机器、工业装载机、滑移装载机、轮式装载机等。本发明还发现在固定机器诸如风车、水力发电大坝等中的各种应用中的实用性。0038 此外，所公开的控制系统和方法可以应用到基本上任何基于滞后的控制系统，其中滞后界限的补偿可适用于例如与。

42、电驱动系统和具有开关磁阻 (SR) 的机器或本领域中常用的其他类似机器一起使用。更具体地，本文所公开的系统和方法有助于用于用在 SR 机器中的电流斩波方案的控制，除其它方面之外，这尤其有助于维持与目标相电流更一致的平均相电流，以便提供更一致的平均扭矩输出并且改善总的扭矩准确性。此外，本发明启用基于滞后的补偿，基于滞后的补偿提供更一致的扭矩输出同时满足相关联的机器的开关频率而不增加与过电流状况相关联的风险。0039 从前述内容，应当理解，虽然为了说明的目的仅阐述了某些实施例，但是从上述描述中替换和修改对本领域技术人员来说将是显而易见的。这些和其他替代方案被认为是等同物并且在本发明和随附权利要求书的精神和范围内。说 明 书CN 104488187 A。