BR102016029533A2 - A dynamic comprehensive compensation method based on a proportional integral pi control of an electric motor, a comprehensive dynamic compensation system based on a proportional pi control of an electric motor, and, vehicle - Google Patents
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Abstract
a presente revelação provê um método de compensação integral dinâmica e um sistema de compensação integral dinâmica com base em um controle pi integral proporcional de um motor elétrico, e um veículo. o método inclui etapas como as seguintes: inserção da corrente de referência em um sistema de controle do motor elétrico, coleta da corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico e obtenção de um erro de controle de acordo com a corrente de referência e a corrente de retorno; cálculo de um limite superior de uma saturação integral e um limite inferior da saturação integral de acordo com um valor de saída do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico em um último controle pi e uma alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, na qual a alteração de etapa única da corrente de retorno é uma alteração na corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico coletada em dois controles pi adjacentes nos controles pi anteriores; realização de um cálculo de pi para o sistema de controle do motor elétrico de acordo com o erro do controle de modo a obter um valor de saída do controle ilimitado; e realização de uma compensação integral dinâmica de acordo com o valor de saída do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saída do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico. com o método provido na presente revelação, a proporção de alteração da saída do sistema pode ser restringida de modo eficaz, e a estabilidade e a segurança do sistema podem ser aperfeiçoadas.
Description
MÉTODO DE COMPENSAÇÃO INTEGRAL DINÂMICA COM BASE EM UM CONTROLE PI INTEGRAL PROPORCIONAL DE UM MOTOR ELÉTRICO, SISTEMA DE COMPENSAÇÃO INTEGRAL DINÂMICA COM BASE UM CONTROLE PI INTEGRAL PROPORCIONAL DE UM MOTOR ELÉTRICO, E, VEÍCULO
CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente revelação se refere ao campo de tecnologia de fabricação de veiculo, e mais particularmente a um método de compensação integral dinâmica e a um sistema de compensação integral dinâmica com base em um controle integral proporcional de um motor elétrico, e um veículo.
HISTÓRICO DA INVENÇÃO
[002] Em um sistema de controle do motor elétrico, como o sistema de controle possui características de saturação não lineares devido à restrição de corrente em um motor e tensão de acionamento de um conversor, o limite de saturação precisa ser realizado em uma saída Integral Proporcional (PI), de modo a evitar a insegurança do sistema devido a uma grande saída do sistema do controle. No entanto, em um sistema de controle do motor elétrico, a fim de eliminar um erro estático e melhorar a precisão de controle, normalmente será realizada uma etapa integral em um controlador. Entretanto, um fenômeno de saturação do sistema ocorrerá na etapa integral, ou seja, o sistema permanece em uma zona de saturação por um longo tempo e assim o sistema está sob um status de perda de controle. Diante do problema, geralmente um controlador de PI integral antissaturação é usado para restringir o fenômeno de saturação integral.
[003] Uma solução existente de controle PI de motor elétrico utiliza basicamente um controle PI integral regular antissaturação, por exemplo, como mostrado na Fig. 1, um controle PI inclui uma etapa integral antissaturação, um limite superior e limite inferior de saída fixa são respectivamente estabelecidos como ^ni“ e os quais são valores de calibração, e ^max e ^ηώι são determinados de acordo com um teste de experimentação do sistema. Se ^produzido por um controlador exceder uma faixa limitada pelo limite superior e pelo limite inferior, o anti-integral Kc[U0ut-Upresat] [Legenda: out - fora; presat - pré-sat] começa a entrar em vigor e o sistema deixa a zona de saturação gradualmente. c é um coeficiente de correção de um integral, ^w** é um valor de saída ilimitado e ^out é um valor de saída do controle.
[004] Na solução de controle PI de motor elétrico descrita acima, o controle PI com base no integral antissaturação é utilizado no sistema de controle do motor elétrico, e os valores limite para a saturação integral são fixos, e o limite superior e o limite inferior dinâmicos não são utilizados, de modo que a proporção de alteração de saída do sistema não pode ser limitada, fazendo com que a saída do sistema vibre significativamente, e possa ocorrer facilmente um grande salto, ou seja, a estabilidade do sistema de controle é insuficiente. Entretanto, se a entrada do controle PI do sistema possuir um grande desvio, o sistema atingirá a saturação rapidamente. Apesar de um módulo integral antissaturação poder fazer o sistema sair da zona de saturação gradualmente, a velocidade de resposta é baixa e o tempo de regulação é longo.
SUMÁRIO
[005] As realizações da presente revelação procuram solucionar pelo menos um dos problemas descritos acima.
[006] Portanto, um objetivo da presente revelação é prover um método de compensação integral dinâmica com base em um controle PI integral proporcional de um motor elétrico, que pode restringir uma proporção de alteração da saida do sistema e melhorar a segurança e a estabilidade do sistema.
[007] Outro objetivo da presente revelação é prover um sistema de compensação integral dinâmica com base em um controle PI integral proporcional de um motor elétrico.
[008] Ainda outro objetivo da presente revelação é prover um veiculo.
[009] A fim de realizar os objetivos acima, de acordo com um primeiro aspecto das realizações da presente revelação, um método de compensação integral dinâmica com base em um controle PI integral proporcional de um motor elétrico é revelado, o que inclui as etapas a seguir: inserção de corrente de referência em um sistema de controle do motor elétrico, coleta de corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico e obtenção de um erro de controle de acordo com a corrente de referência e a corrente de retorno; cálculo de um limite superior de uma saturação integral e um limite inferior da saturação integral de acordo com um valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico em um último controle PI e uma alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, na qual a alteração de etapa única da corrente de retorno é uma alteração na corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico coletada em dois controles PI adjacentes dos controles PI anteriores; realização de um cálculo PI para o sistema de controle do motor elétrico de acordo com o erro de controle de modo a obter um valor de saida do controle ilimitado; e realização de uma compensação integral dinâmica de acordo com o valor de saida do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico.
[0010] De acordo com o método, um algoritmo integral dinâmico antissaturação é utilizado no controle PI do motor elétrico, ou seja, o limite superior e o limite inferior da saturação integral não são fixos, os limites são determinados pelo valor de saida do controle no último controle PI e a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, ou seja, o limite superior e limite inferior dinâmicos da integral são utilizados, de modo a realizar uma compensação integral dinâmica, portanto, uma proporção de alteração de saida do sistema pode ser restringida de forma eficaz, a estabilidade do controle e a segurança do sistema são aperfeiçoadas, e o sistema é capaz de sair da zona de saturação rapidamente, de modo que a velocidade de resposta do sistema é aperfeiçoada.
[0011] Além disso, o método, de acordo com as realizações descritas acima da presente revelação, inclui ainda recursos técnicos adicionais, como os seguintes.
[0012] Em algumas realizações, a realização de uma compensação integral dinâmica de acordo com o valor de saída do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saída do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico, inclui ainda: se o valor de saída do controle ilimitado é menor que o limite inferior da saturação integral ou é maior que o limite superior da saturação integral, realização da compensação integral dinâmica sobre o valor de saída do controle ilimitado, de modo a obter o valor de saída do controle de corrente entre o limite inferior da saturação integral e o limite superior da saturação integral; e se o valor de saída do controle ilimitado é maior ou igual ao limite inferior da saturação integral e é menor ou igual ao limite superior da saturação integral, estabelecendo o valor de saída do controle ilimitado como o valor de saída do controle de corrente.
[0013] Em algumas realizações, o método inclui ainda: atualização do valor de saída do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI com o valor de saída do controle de corrente.
[0014] Em algumas realizações, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral são calculados por meio da fórmula a seguir: [0015] em que, é o limite superior da saturação integral, ^ o limite inferior da saturação integral, UaUeraçSo ώ sat é a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, e UÚUmaEu^ é o valor de saída do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI.
[0016] Em algumas realizações, o valor de saída do controle ilimitado é uma soma de um valor de saída de um proporcional e um valor de saída de um integral no cálculo de PI.
[0017] De acordo com um segundo aspecto da presente revelação, um sistema de compensação integral dinâmica com base em um controle PI integral proporcional de um motor elétrico é revelado, incluindo: um módulo de inserção de dados, configurado para inserir a corrente de referência em um sistema de controle do motor elétrico para coletar a corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico e obter um erro de controle de acordo com a corrente de referência e a corrente de retorno; um módulo de cálculo limite, configurado para calcular um limite superior de uma saturação integral e um limite inferior da saturação integral de acordo com um valor de saída do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico em um último controle PI e uma alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, na qual a alteração de etapa única da corrente de retorno é uma alteração na corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico coletada em dois controles PI adjacentes dos controles PI anteriores; um módulo de cálculo de valor de saída, configurado para realizar um cálculo PI para o sistema de controle do motor elétrico de acordo com o erro de controle de modo a obter um valor de saída do controle ilimitado; e um módulo de compensação integral, configurado para realizar uma compensação integral dinâmica de acordo com o valor de saída do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saída do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico.
[0018] De acordo com o sistema, um algoritmo integral dinâmico antissaturação é usado no controle PI do motor elétrico, ou seja, o limite superior e o limite inferior da saturação integral não são fixos, os limites são determinados pelo valor de saída do controle no último controle PI e a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, ou seja, o limite superior e limite inferior dinâmicos do integral são utilizados, de modo a realizar uma compensação integral dinâmica, portanto, uma proporção de alteração de saída do sistema pode ser restringida de forma eficaz, a estabilidade do controle e a segurança do sistema são aperfeiçoadas e o sistema é capaz de sair da zona de saturação rapidamente, de modo que a velocidade de resposta do sistema seja aperfeiçoada.
[0019] Além disso, o sistema, de acordo com as realizações descritas acima da presente revelação, inclui ainda os seguintes recursos técnicos adicionais.
[0020] Em algumas realizações, o módulo de compensação integral é configurado ainda para: se o valor de saída do controle ilimitado é menor que o limite inferior da saturação integral ou maior que o limite superior da saturação integral, realiza a compensação integral dinâmica sobre o valor de saída do controle ilimitado, de modo a obter o valor de saída do controle de corrente entre o limite inferior da saturação integral e o limite superior da saturação integral; e se o valor de saída do controle ilimitado é maior ou igual ao limite inferior da saturação integral e menor ou igual ao limite superior da saturação integral, estabelece o valor de saída do controle ilimitado como o valor de saída do controle de corrente.
[0021] Em algumas realizações, o módulo de cálculo limite é configurado ainda para atualizar o valor de saída do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI com o valor de saída do controle de corrente.
[0022] Em algumas realizações, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral são calculados por meio da fórmula a seguir: [0023] em que, é o limite superior da saturação integral, é o limite inferior da saturação integral, Ualteraç3o & sat é a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno e Urjui é o valor de saída do controle UltimaEtapa estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI.
[0024] De acordo com um terceiro aspecto das realizações da presente revelação, um veículo é revelado, incluindo o sistema de acordo com as realizações descritas acima.
[0025] De acordo com o veículo na presente revelação, um algoritmo integral dinâmico antissaturação é usado no controle PI do motor elétrico, ou seja, o limite superior e o limite inferior da saturação integral não são fixos, os limites são determinados pelo valor de saida do controle no último controle PI e a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, ou seja, o limite superior e limite inferior dinâmicos do integral são usados, de modo a realizar uma compensação integral dinâmica, portanto, uma proporção de alteração de saida do sistema pode ser restringida de forma eficaz, a estabilidade do controle e a segurança do sistema são aperfeiçoadas, e o sistema é capaz de sair da zona de saturação rapidamente, de modo que a velocidade de resposta do sistema é aperfeiçoada.
[0026] Os aspectos e vantagens adicionais das realizações da presente revelação são fornecidos em parte nas descrições a seguir, ficarão evidentes na parte a partir das descrições a seguir ou serão apreendidas a partir da prática das realizações da presente revelação.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0027] Estes e demais aspectos e vantagens descritos acima e/ou adicionais das realizações da presente revelação ficarão evidentes e mais facilmente estimados a partir das descrições a seguir realizadas em referência aos desenhos anexos, nos quais: [0028] A Fig. 1 é um diagrama esquemático de um método existente de controle PI integral regular antissaturação;
[0029] A Fig. 2 é um fluxograma de um método de compensação integral dinâmica baseado em um controle PI de um motor elétrico de acordo com uma realização da presente revelação;
[0030] A Fig. 3 é um diagrama do controle geral que ilustram um método de compensação integral dinâmica baseado em um controle PI de um motor elétrico de acordo com uma realização da presente revelação; e [0031] A Fig. 4 é um diagrama em bloco de um sistema de compensação integral dinâmica baseado em um controle PI integral proporcional de um motor elétrico de acordo com uma realização da presente revelação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0032] Será feita referência em detalhes às realizações da presente revelação, em que os elementos iguais ou similares e os elementos que possuem funções iguais ou similares são indicados por numerais de referência similares ao longo de toda a descrição. As realizações aqui descritas em referência aos desenhos são explicativas, ilustrativas e usadas geralmente para compreender a presente revelação. As realizações não devem ser interpretadas como limitantes da presente revelação.
[0033] Na especificação, deve ser compreendido que os termos como "central", "longitudinal", "lateral", "comprimento", "largura", "espessura", "superior", "inferior", "frontal", "traseiro", "esquerdo", "direito", "vertical", "horizontal", "parte superior", "parte inferior", "interno", "externo", "sentido horário" e "sentido anti-horário" devem ser interpretados como referência à direção, conforme descrito a seguir ou mostrado nos desenhos em discussão. Estes termos relativos são para conveniência de descrição e não exigem que a presente invenção seja construída ou operada em uma direção em particular. Além disso, termos como "primeiro" e "segundo" são aqui utilizados para fins de descrição e não pretendem indicar ou implicar importância relativa ou significância ou implicar o número de recursos técnicos indicados.
[0034] Na presente revelação, exceto especificado ou limitado de outro modo, os termos "montado", "conectado", "acoplado", "fixado" e similares são amplamente usados e podem, por exemplo, ser conexões fixas, conexões destacáveis ou conexões integrais; também podem ser conexões mecânicas ou elétricas; também podem ser conexões diretas ou conexões indiretas por meio de estruturas intermediárias; também podem ser comunicações internas de dois elementos, os quais podem ser compreendidos pelos peritos na técnica de acordo com situações especificas.
[0035] Descrevem-se um método de compensação integral dinâmica e um sistema de compensação integral dinâmica baseados em um controle PI de um motor elétrico e um veiculo de acordo com as realizações da presente revelação em referência aos seguintes desenhos.
[0036] A Fig. 2 é um fluxograma de um método de compensação integral dinâmica baseado em um controle PI de um motor elétrico de acordo com uma realização da presente revelação. A Fig. 3 é um diagrama do controle geral, que ilustra um método de compensação integral dinâmica baseado em um controle PI de um motor elétrico de acordo com uma realização da presente revelação. Conforme mostrado nas Fig. 2 e Fig. 3, o método inclui as etapas a seguir.
[0037] No bloco Sl, a corrente de referência é inserida em um sistema de controle do motor elétrico, a corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico é coletada, e um erro de controle é obtido de acordo com a corrente de referência e a corrente de retorno.
[0038] No bloco S2, um limite superior de uma saturação integral e um limite inferior da saturação integral são calculados de acordo com um valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI e uma alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, na qual a alteração de etapa única da corrente de retorno é uma alteração na corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico coletada em dois controles PI adjacentes dos controles PI anteriores.
[0039] De forma especifica, uma alteração da corrente de retorno em um primeiro controle PI pode ser considerada como a corrente de retorno coletada neste controle PI, e então a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno é a corrente de retorno coletada no primeiro controle PI; a alteração da corrente de retorno em um segundo controle PI é uma diferença entre a corrente de retorno coletada no segundo controle PI e a corrente de retorno coletada no primeiro controle PI, e então a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno é a maior entre a corrente de retorno coletada no primeiro controle PI e a diferença entre a corrente de retorno coletada no segundo controle PI e a corrente de retorno coletada no primeiro controle PI.
[0040] Em uma realização da presente revelação, conforme mostrado na Fig. 3, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral são calculados por meio da fórmula a seguir: [0041] em que, ^max é o limite superior da saturação integral, é o limite inferior da saturação integral, UalteraçSo & sat é a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, que pode ser calibrada, e UúltimaEtapa é o valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI. Pode ser compreendido que o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral são determinados pelo valor de saida do controle no último controle PI, o limite superior de saturação é calculado em tempo real, de modo que uma proporção de alteração de saida pode ser restringida de forma eficaz, a ocorrência de um grande salto do sistema pode ser evitada e a estabilidade do sistema é aperfeiçoada. Além disso, embora um torque alvo grande seja repentinamente inserido no sistema, conforme limitado por ^max e ^rmn f não ocorrería um salto maior na saida do sistema, de modo que a estabilidade do sistema de controle do motor elétrico seja garantida. Além disso, os limites dinâmicos da saturação integral são usados, uma vez que os limites da saturação integral são determinados de acordo com a alteração de etapa única, mesmo se a saida do sistema estiver saturada, o sistema pode sair da zona de saturação rapidamente, um tempo de resposta dinâmica do sistema é reduzido, e a estabilidade do sistema é aperfeiçoada em a1guma medi da.
[0042] No bloco S3, é realizado o cálculo PI para o sistema de controle do motor elétrico de acordo com o erro de controle, de modo a obter um valor de saida do controle ilimitado.
[0043] De forma especifica, o cálculo PI é realizado de acordo com o erro de controle para obter o valor de saida do controle ilimitado ^LastSteP r e o valor de saida do controle ilimitado é a soma de um valor de saida de um proporcional e um valor de saida de um integral no cálculo PI, especificamente, ^-^(^ ^,(0 + ^,-(0^ em qUe^ Upresat{t) ^ 0 valor de saida do controle ilimitado no controle PI tth, é o valor de saida do proporcional no cálculo PI do controle PI tth, e é o valor de saida do integral no cálculo PI do controle PI tth.
[0044] No bloco S4, uma compensação integral dinâmica é realizada de acordo com o valor de saida do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico.
[0045] Especificamente, se o valor de saida do controle ilimitado é menor que o limite inferior da saturação integral ou é maior que o limite superior da saturação integral, a compensação integral dinâmica é realizada sobre o valor de saida do controle ilimitado, de modo a obter o valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico, que está entre o limite inferior da saturação integral e o limite superior da saturação integral. Em outras palavras, se o valor de saida do controle ilimitado excede a faixa limitada pelo limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, o algoritmo de compensação integral entra em vigor, de modo que o valor de saida do controle de corrente obtido não estará dentro da zona de saturação.
[0046] A compensação integral dinâmica é realizada sobre o valor de saida do controle ilimitado de acordo com a fórmula a seguir: [0047] em que p é um coeficiente proporcional, e^ é um erro de controle no controle PI tth, ^ é um valor de saida do integral no cálculo PI do controle PI (t-T_ T K 1) th, >' é um coeficiente integral, c é um coeficiente de correção do integral e é o valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico.
[0048] Se o valor de saida do controle ilimitado é maior ou igual ao limite inferior da saturação integral e é menor ou igual ao limite superior da saturação integral, o valor de saida do controle ilimitado é considerado como o valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico. Em outras palavras, se o valor de saida do controle ilimitado está dentro da faixa limitada pelo limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, o algoritmo de compensação integral não entra em vigor, e é desnecessário realizar a compensação integral dinâmica sobre o valor de saida do controle ilimitado.
[0049] Finalmente, o valor de saida do controle atual correspondente ^out é produzido, e o valor de saída do controle que é estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI é atualizado, ou seja, no próximo controle PI, o valor de saída do controle de corrente obtido no controle PI atual é considerado como o valor de saída do controle υ,·Πι1„„π,Ύ„ que é estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI (ou seja, o controle PI que é o último em relação ao próximo controle PI).
[0050] No próximo controle PI, o novo limite superior da saturação integral e o novo limite inferior da saturação integral são calculados de acordo com o UÚUimaEtapa atualizado, de modo que a compensação integral dinâmica é realizada.
[0051] Concluindo, de acordo com o método provido na presente revelação, o algoritmo integral dinâmico antissaturação é usado no controle PI do motor elétrico, ou seja, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral não são fixos e são determinados pelo valor de saída do controle no último controle PI e a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, ou seja, o limite superior e o limite inferior dinâmicos do integral são usados, de modo a realizar uma compensação integral dinâmica. Desta forma, uma proporção de alteração de saída do sistema pode ser restringida de forma eficaz, a estabilidade do controle e a segurança do sistema são aperfeiçoadas, e o sistema é capaz de sair da zona de saturação rapidamente, de modo que a velocidade de resposta do sistema é melhorada.
[0052] Um sistema de compensação integral dinâmica baseado em um controle PI de um motor elétrico é provido ainda em uma realização da presente revelação.
[0053] A Fig. 4 é um diagrama em bloco de um sistema de compensação integral dinâmica baseado em um controle PI de um motor elétrico de acordo com uma realização da presente revelação. Conforme mostrado na Fig. 4, o sistema 100 provido em uma realização da presente revelação inclui: um módulo de inserção de dados 110, um módulo de cálculo limite 120, um módulo de cálculo de valor de saida 130 e um módulo de compensação integral 140.
[0054] O módulo de inserção de dados 110 é configurado para inserir corrente de referência em um sistema de controle do motor elétrico, para coletar corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico e para obter um erro de controle de acordo com a corrente de referência e a corrente de retorno.
[0055] O módulo de cálculo limite 120 é configurado para calcular um limite superior de uma saturação integral e um limite inferior da saturação integral de acordo com um valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico em um último controle PI e uma alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, na qual a alteração de etapa única da corrente de retorno é uma alteração na corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico coletado em dois controles PI adjacentes dos controles PI anteriores.
[0056] Especificamente, uma alteração da corrente de retorno em um primeiro controle PI pode ser considerada como a corrente de retorno coletada neste controle PI, e então a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno é a corrente de retorno coletada no primeiro controle PI; a alteração da corrente de retorno em um segundo controle PI é uma diferença entre a corrente de retorno coletada no segundo controle PI e a corrente de retorno coletada no primeiro controle PI, e então a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno é a maior entre a corrente de retorno coletada no primeiro controle PI e a diferença entre a corrente de retorno coletada no segundo controle PI e a corrente de retorno coletada no primeiro controle PI.
[0057] Em uma realização da presente revelação, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral são calculados por meio da fórmula a seguir: [0058] em que é o limite superior da saturação integral, ^ é o limite inferior da saturação integral, UalteraçSo & ÍO< é a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno e UútijmaEh^ é o valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI. Pode ser compreendido que o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral são determinados pelo valor de saida do controle no último controle PI, um limite superior de saturação é calculado em tempo real, de modo que a proporção de alteração de saida pode ser restringida de forma eficaz, a ocorrência do grande salto do sistema pode ser evitada e a estabilidade do sistema é aperfeiçoada. Além disso, apesar de um torque alvo grande ser repentinamente inserido no sistema, conforme limitado por ^max e ^mm f 0 grande salto não ocorreria na saida do sistema, de modo que a estabilidade do sistema de controle do motor elétrico seja garantida. Ademais, os limites dinâmicos da saturação integral são usados, uma vez que os limites da saturação integral são determinados de acordo com a alteração de etapa única, mesmo se o sistema de saida está saturado, o sistema pode sair da zona de saturação rapidamente, um tempo de resposta dinâmica do sistema é reduzido e a estabilidade do sistema é aperfeiçoada em alguma medida.
[0059] O módulo de cálculo de valor de saida 130 é configurado para realizar um cálculo PI para o sistema de controle do motor elétrico de acordo com o erro de controle, de modo a obter um valor de saida do controle ilimitado.
[0060] Especificamente, o cálculo PI é realizado de acordo com o erro de controle para obter o valor de saida do controle ilimitado Urjui , e o valor de saida do controle UltimaEtapa 9 ilimitado é a soma de um valor de saida de um proporcional e um valor de saida de um integral no cálculo PI, especificamente, + Qnde ^Presat é o valor de saida do controle ilimitado no controle PI tth, Up($) £ 0 valor de saida do proporcional no cálculo PI do controle PI tth, e é o valor de saida do integral no cálculo PI do controle PI tth.
[0061] O módulo de compensação integral 140 é configurado para realizar uma compensação integral dinâmica de acordo com o valor de saida do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico.
[0062] Especificamente, o módulo de compensação integral 140 é configurado para realizar a compensação integral dinâmica sobre o valor de saida do controle ilimitado caso o valor de saida do controle ilimitado seja menor que o limite inferior da saturação integral, ou seja, maior que o limite superior da saturação integral, de modo a obter o valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico, que está entre o limite inferior da saturação integral e o limite superior da saturação integral. Em outras palavras, se o valor de saida do controle ilimitado excede a faixa limitada pelo limite superior da saturação integral e pelo limite inferior da saturação integral, o algoritmo de compensação integral entra em vigor, de modo que o valor de saida do controle de corrente obtida não estará dentro da zona de saturação.
[0063] A compensação integral dinâmica é realizada sobre o valor de saida do controle ilimitado de acordo com a fórmula a seguir: [0064] onde é um coeficiente proporcional, e^ é um erro de controle no controle PI tth, ^ é um valor de saida do integral no cálculo PI do controle PI (t-1)th, é um coeficiente integral, c é um coeficiente de correção do integral, e ^°* é o valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico.
[0065] Se o valor de saida do controle ilimitado é maior ou igual ao limite inferior da saturação integral e é menor ou igual ao limite superior da saturação integral, o valor de saida do controle ilimitado é considerado como o valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico. Em outras palavras, se o valor de saida do controle ilimitado está dentro da faixa limitada pelo limite superior da saturação integral e pelo limite inferior da saturação integral, o algoritmo de compensação integral não entra em vigor, e é desnecessário realizar a compensação integral dinâmica sobre o valor de saida do controle ilimitado.
[0066] Finalmente, o valor de saida do controle atual correspondente ^out é produzido, e o módulo de cálculo limite 12 0 atualiza o valor de saida do controle ^que é estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI, ou seja, no próximo controle PI, o valor de saida do controle de corrente ^out obtido no controle PI atual é considerado como o valor de saida do controle que é estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI.
[0067] No próximo controle PI, o novo limite superior da saturação integral e o novo limite inferior da saturação integral são calculados de acordo com o ^Laststep atualizado, de modo que a compensação integral dinâmica é realizada.
[0068] Deve ser compreendido que a implementação especifica do sistema é similar à implementação especifica do método, e pode ser feita referência à descrição do método, o qual não deverá ser aqui elaborado.
[0069] De acordo com o sistema provido nas realizações na presente revelação, o algoritmo integral dinâmico antissaturação é usado no controle PI do motor elétrico, ou seja, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral não são fixos e são determinados pelo valor de saida do controle no último controle PI e a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, ou seja, o limite superior e limite inferior dinâmicos do integral são usados, de modo a realizar uma compensação integral dinâmica. Desta forma, uma proporção de alteração de saida do sistema pode ser restringida de forma eficaz, a estabilidade de controle e a segurança do sistema são aperfeiçoadas e o sistema é capaz de sair da zona de saturação rapidamente, de modo que a velocidade de resposta do sistema é melhorada.
[0070] Um veiculo é provido ainda em uma realização da presente revelação. O veiculo inclui o sistema descrito nas realizações acima mencionadas da presente revelação.
[0071] De acordo com o veiculo provido nas realizações na presente revelação, o algoritmo integral dinâmico antissaturação é usado no controle PI do motor elétrico, ou seja, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral não são fixos e são determinados pelo valor de saida do controle no último controle PI e a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, ou seja, o limite superior e o limite inferior dinâmicos do integral são usados, de modo a realizar uma compensação integral dinâmica. Desta forma, uma proporção de alteração de saida do sistema pode ser restringida de forma eficaz, a estabilidade do controle e a segurança do sistema são aperfeiçoadas, e o sistema é capaz de sair da zona de saturação rapidamente, de modo que a velocidade de resposta do sistema seja aperfeiçoada.
[0072] Além disso, outras estruturas e funções do veiculo provido nas realizações da presente revelação são conhecidas pelos peritos na técnica, as quais não serão aqui elaboradas.
[0073] A referência ao longo de toda esta especificação a "a realização", "algumas realizações", "uma realização", "outro exemplo", "um exemplo", "um exemplo especifico" ou "alguns exemplos" significa que um recurso, estrutura, material ou característica em particular descrito em conexão com a realização ou exemplo é incluído em pelo menos uma realização ou exemplo da presente revelação. Portanto, as ocorrências dos termos acima em diversos locais ao longo desta especificação não são necessariamente referência à mesma realização ou exemplo da presente revelação. Além disso, os recursos, estruturas, materiais ou características em particular podem ser combinados de qualquer forma adequada em uma ou mais realizações ou exemplos .
[0074] Apesar de as realizações explicativas terem sido mostradas e descritas, seria estimado pelos peritos na técnica que as realizações acima não pudessem ser interpretadas como limitantes da presente revelação, e alterações, alternativas e modificações pudessem ser realizadas nas realizações sem se desviar do espirito, princípios e escopo da presente revelação.
REIVINDICAÇÕES
Claims (10)
1. MÉTODO DE COMPENSAÇÃO INTEGRAL DINÂMICA COM BASE EM UM CONTROLE PI INTEGRAL PROPORCIONAL DE UM MOTOR ELÉTRICO, caracterizado por compreender: inserção de corrente de referência em um sistema de motor elétrico, coleta de uma corrente de retorno do sistema de controle de motor elétrico e obtenção de um erro de controle de acordo com a corrente de referência e a corrente de retorno; cálculo de um limite superior de uma saturação integral e um limite inferior da saturação integral de acordo com um valor de saida de controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico em um último controle PI e uma alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, em que a alteração de etapa única da corrente de retorno é uma alteração na corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico coletada em dois controles PI adjacentes nos controles PI anteriores; realização de um cálculo de PI para o sistema de controle do motor elétrico de acordo com o erro de controle de modo a obter um valor de saida do controle ilimitado; e realização de uma compensação integral dinâmica de acordo com o valor de saida do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saida de controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que, ao realizar uma compensação integral dinâmica de acordo com o valor de saida do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saida de controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico, sendo caracterizado por compreender ainda: se o valor de saida do controle ilimitado é menor que o limite inferior da saturação integral ou é maior que o limite superior da saturação integral, realizar a compensação integral dinâmica sobre o valor de saida do controle ilimitado, de modo a obter o valor de saida do controle de corrente entre o limite inferior da saturação integral e o limite superior da saturação integral; e se o valor de saida do controle ilimitado é maior ou igual ao limite inferior da saturação integral e é menor ou igual ao limite superior da saturação integral, estabelecer o valor de saida do controle ilimitado como o valor de saida do controle de corrente.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender: atualização do valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI com o valor de saida do controle de corrente.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo limite superior da saturação integral e pelo limite inferior da saturação integral serem calculados por meio da fórmula a seguir: em que ^max é o limite superior da saturação integral, é o limite inferior da saturação integral, Ualteração de mt ® a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno e £/,- é o valor de saida do controle estabelecido UltimaEtapa para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI.
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo valor de saida do controle ilimitado ser uma soma de um valor de saida de um proporcional e um valor de saida de um integral no cálculo de PI.
6. SISTEMA DE COMPENSAÇÃO INTEGRAL DINÂMICA COM BASE UM CONTROLE PI INTEGRAL PROPORCIONAL DE UM MOTOR ELÉTRICO, caracterizado por compreender: módulo de entrada de dados, configurado para inserir a corrente de referência em um sistema de controle do motor elétrico, para coletar a corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico e para obter um erro de controle de acordo com a corrente de referência e a corrente de retorno; módulo de cálculo limite, configurado para calcular um limite superior de uma saturação integral e um limite inferior da saturação integral de acordo com um valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico e um último controle PI e uma alteração máxima de etapa única da corrente de retorno, em que a alteração de etapa única da corrente de retorno é uma alteração na corrente de retorno do sistema de controle do motor elétrico coletada em dois controles PI adjacentes nos controles PI anteriores; módulo de cálculo do valor de saida, configurado para realizar um cálculo PI para o sistema de controle do motor elétrico de acordo com o erro de controle de modo a obter um valor de saida do controle ilimitado; e módulo de compensação integral, configurado para realizar uma compensação integral dinâmica de acordo com o valor de saida do controle ilimitado, o limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral, de modo a obter um valor de saida do controle de corrente a ser estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico.
7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo módulo de compensação integral ser configurado ainda para: se o valor de saida do controle ilimitado for menor que o limite inferior da saturação integral ou maior que o limite superior da saturação integral, realizar a compensação integral dinâmica sobre o valor de saida do controle ilimitado, de modo a obter o valor de saida do controle de corrente entre o limite inferior da saturação integral e o limite superior da saturação integral; e se o valor de saida do controle ilimitado for maior ou igual ao limite inferior da saturação integral e menor ou igual ao limite superior da saturação integral, estabelecer o valor de saida do controle ilimitado como o valor de saida do controle de corrente.
8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo módulo de cálculo limite ser configurado ainda para atualizar o valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI com o valor de saida do controle de corrente .
9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo limite superior da saturação integral e o limite inferior da saturação integral serem calculados por meio da fórmula a seguir: onde ^max é o limite superior da saturação integral, ^““ é o limite inferior da saturação integral, Ualteração de Sat ® a alteração máxima de etapa única da corrente de retorno e UT-„. „ é o valor de saida do controle estabelecido para o sistema de controle do motor elétrico no último controle PI.
10. VEÍCULO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado por compreender o sistema.
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