CN109713970A - 一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法 - Google Patents

一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109713970A
CN109713970A CN201811570367.1A CN201811570367A CN109713970A CN 109713970 A CN109713970 A CN 109713970A CN 201811570367 A CN201811570367 A CN 201811570367A CN 109713970 A CN109713970 A CN 109713970A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
motor
voltage
data
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811570367.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109713970B (zh
Inventor
徐庆宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Institute of Technology
Original Assignee
Nanjing Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Institute of Technology filed Critical Nanjing Institute of Technology
Priority to CN201811570367.1A priority Critical patent/CN109713970B/zh
Publication of CN109713970A publication Critical patent/CN109713970A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109713970B publication Critical patent/CN109713970B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明属于电动汽车技术领域,公开了一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法,所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制系统包括:供电模块、电压检测模块、电流检测模块、转速检测模块、主控模块、磁通量测量模块、电机诊断模块、警示模块、数据存储模块、显示模块。本发明通过磁通量测量模块所需的电机参数少,结构简单,计算量小,获取数据精度高,实时性好;同时,通过电机诊断模块可以应用于任何形式的用永磁同步电机上,通过振动响应信号可以方便快捷的进行诊断。本发明通过磁通量测量模块所需的电机参数少,结构简单,计算量小,获取数据精度高,实时性好。

Description

一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域,尤其涉及一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。纯电动汽车,相对燃油汽车而言,主要差别(异)在于四大部件,驱动电机,调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言,它由公用超快充电站。纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件,其价值高低也取决于这四大部件的品质。纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。纯电动汽车时速快慢,和启动速度取决于驱动电机的功率和性能,其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小,车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等,它们体积,比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。纯电动汽车的驱动电机有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分,再有交流步进电机等,它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速,有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。然而,现有永磁同步电机磁通量测量不准确,测量复杂;同时,永磁同步电机发生偏心以后,不能及时诊断警示,会使得电磁力的谐波成分会增加、幅值也会增大,从而增大了电机发生共振的可能性,严重加剧了电机的电磁振动和噪声。
综上所述,现有技术存在的问题是:
(1)现有永磁同步电机磁通量测量不准确,测量复杂;同时,永磁同步电机发生偏心以后,不能及时诊断警示,会使得电磁力的谐波成分会增加、幅值也会增大,从而增大了电机发生共振的可能性,严重加剧了电机的电磁振动和噪声。
(2)在对电机的运动状态预测时,采用的相同参数设置下的高斯回归预测和卡尔曼滤波预测法,会使预测准确性降低,预测时间延长。
(3)现有的电压传感器在测量电机的输入电流时,容易受环境的影响,导致测量精度降低。
(4)现有的位置传感器的永磁同步电机控制效率低,并且标定精度低。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法。
本发明是这样实现的,一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法,所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法包括以下步骤:
第一步,利用蓄电池对电动汽车控制系统进行供电;
第二步,电流传感器检测出电机的三相电流、位置传感器检测出电机当前转子的位置信息和转速信息,电压传感器检测出电路中的电压,传感器分别将检测到的数据传递给控制器,控制器经过数据的处理传递到显示屏,显示出所检测到的数据信息;
第三步,控制器利用数据处理预测型模型对检测的数据进行处理,对电机的转动做出期望总磁链和转矩的预测;
第四步,控制器根据初始的电流命令、期望总磁链的向量角、电机的转速,输出电流命令传递到电流环控制器;
第五步,电流环控制器经过信号数据的处理,输出调制信号控制逆变电路输出相应的交流电压到电机,对电机转动状态做出预控的处理;同时通过检测电路诊断电机工作状态,控制器根据诊断异常结果控制警报器进行报警通知。
进一步,所述第三步中,数据处理预测型模型的实现包括以下步骤:
步骤一,利用ETL技术将电机转动的历史轨迹预处理后转化为电机转动轨迹矢量存储在存储器中;
步骤二,对不同电机转动的运动模式轨迹数据进行GMM聚类分析,利用最大似然估计EM算法求得聚类模型参数,使其基于历史数据模型概率达到最大化,获得M个聚簇;
步骤三,利用最小二乘法和高斯混合回归模型训练得到预测模型GMTP,根据新检测到的电机转动状态轨迹数据预测未来最可能的电机转动运动状态。
进一步,电压检测模块通过电压传感器检测供电电压数据,电压检测模块采用的电压传感器类型为光学电压传感器,自校准系数计算的方法,包括以下步骤:
步骤一,基准电压源产生频率为f2、有效值为U2的基准电压信号,二次转换器从SOVS的校准电压输出端接收的基准电压信号u2经过解调处理后,得到高温度稳定性、高精确度的电压信号,表示为:
式中,n为数据样本的计数;tn为第n个数据的采样时间;为远端采集模块采集的基准电压信号u2的初始相位;
步骤二,二次转换器从SOVS的感应信号输出端接收光学电压传感单元敏感获得的感应被测电压信号u′1和感应基准电压信号u′2,并对该信号进行数据处理,得到易受环境温度影响的感应被测电压和感应基准电压,分别表示为:
式中,Δk为环境温度等外界影响因素引起光学电压传感单元的输出系数变化量,与敏感电压信号频率无关;为光学电压传感单元敏感的感应被测电压信号u′1的初始相位;U1为被测电压源输出电压信号的有效值;为光学电压传感单元敏感的感应基准电压信号的初始相位;
步骤三,利用三角窗加权算法和离散傅里叶算法,二次转换器实现对获得的感应基准电压信号u′2和基准电压信号u2的多周期数据的有效值计算,较大的累加周期数改善了信噪比,使得有效值计算结果的稳定性和准确度得到了提高,环境温度等外界影响因素引起光学电压传感单元的输出系数变化量Δk通过下式计算得到:
式中,u′2为光学电压传感单元敏感得到的感应基准电压信号u′2的有效值;
步骤四,利用上述系数对光学电压传感单元敏感的感应被测电压信号u′1进行修正,得到几乎不受环境温度影响的输出电压信号为:
式中,1+Δk为SOVS输出信号的自校准系数。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法的基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制系统,所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制系统包括:
供电模块,与主控模块连接,用于通过蓄电池对电动汽车进行供电;
电压检测模块,与主控模块连接,用于通过电压传感器检测供电电压数据;
电流检测模块,与主控模块连接,用于通过电流传感器检测供电电流数据;
转速检测模块,与主控模块连接,用于通过霍尔位置传感器检测出电机当前转子的位置信息和转速信息;
主控模块,与供电模块、电压检测模块、电流检测模块、转速检测模块、磁通量测量模块、电机诊断模块、警示模块、数据存储模块、显示模块连接,用于通过单片机控制各个模块正常工作;
电流控制模块,与主控模块连接,用于控制对电机提供电流的大小;
电机诊断模块,与主控模块连接,用于通过检测电路诊断电机工作状态;
警示模块,与主控模块连接,用于通过警报器根据诊断异常结果进行报警通知;
数据存储模块,与主控模块连接,用于通过存储器存储检测的电压、电流、转速数据信息;
显示模块,与主控模块连接,用于通过显示器显示控制系统界面及检测的电压、电流、转速数据信息。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法的电动汽车。
本发明的优点及积极效果为:本发明通过磁通量测量模块所需的电机参数少,结构简单,计算量小,获取数据精度高,实时性好。本发明采用的GMTP的预测准确性平均提高了22.2%和23.8%,预测时间平均缩减了92.7%和95.9%。本发明中的电压传感器采用自校准算法,可以保持温度稳定性,提高测量精度。本发明中的霍尔位置传感器采用基于平均转速的自标定算法,提高了位置传感器的永磁同步电机控制效率,并且提高了标定精度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制系统结构示意图;
图中:1、供电模块;2、电压检测模块;3、电流检测模块;4、转速检测模块;5、主控模块;6、电流控制模块;7、电机诊断模块;8、警示模块;9、数据存储模块;10、显示模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示,本发明提供的基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法包括以下步骤:
S101,首先,利用蓄电池对电动汽车控制系统进行供电;
S102,电流传感器检测出电机的三相电流、位置传感器检测出电机当前转子的位置信息和转速信息,电压传感器检测出电路中的电压,传感器分别将检测到的数据传递给控制器,控制器经过数据的处理传递到显示屏,显示出所检测到的数据信息;
S103,控制器对检测的数据进行处理,控制器将输出的命令传递到电流预测控制模块中,电流预测控制模块设置有预测电流控制器和等效干扰输入处理器,预测电流控制器将电机某时刻电机实际角速度和设定的角速度作差,经过转速环的比例积分作用,将其输出电流作为q轴参考电流值,电机的三相输出电流通过Clark变换,得到电机在两相静止αβ坐标系的电流,经过Park坐标变换得到dq旋转坐标系下的两相电流,将电机dq坐标系下的参考电流及dq旋转坐标系下的两相电流输入到电流预测控制器;
S104,电流预测控制器根据无差拍预测电流控制原理,将电流参考值x*(k)作为在(k+1)Ts时刻的预测电流值,得到预测电流控制器输出电压,在dq旋转坐标系下的两相电流输入到电流预测控制器,经过观测得到电机总扰动量的估计值电流预测控制器得到的输出电压与等效干扰输入控制器得到的总扰动量的估计值做差,得到所需的控制电压ubuq,控制三相永磁同步电机的运行;
S105,控制器根据初始的电流命令、期望总磁链的向量角、电机的转速,输出电流命令传递到电流环控制器;
S106,电流环控制器经过信号数据的处理,输出调制信号控制逆变电路输出相应的交流电压到电机,对电机转动状态做出预控的处理;同时通过检测电路诊断电机工作状态,控制器根据诊断异常结果控制警报器进行报警通知。
所述步骤三中,数据处理预测型模型的实现,包括以下步骤:
步骤一,利用ETL技术将电机转动的历史轨迹预处理后转化为电机转动轨迹矢量存储在存储器中;
步骤二,对不同电机转动的运动模式轨迹数据进行GMM聚类分析,利用最大似然估计EM算法求得聚类模型参数,使其基于历史数据模型概率达到最大化,获得M个聚簇;
步骤三,利用最小二乘法和高斯混合回归模型训练得到预测模型GMTP,根据新检测到的电机转动状态轨迹数据预测未来最可能的电机转动运动状态。
如图2所示,本发明提供的基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制系统包括:供电模块1、电压检测模块2、电流检测模块3、转速检测模块4、主控模块5、电流控制模块6、电机诊断模块7、警示模块8、数据存储模块9、显示模块10。
供电模块1,与主控模块5连接,用于通过蓄电池对电动汽车进行供电;
电压检测模块2,与主控模块5连接,用于通过电压传感器检测供电电压数据;
电流检测模块3,与主控模块5连接,用于通过电流传感器检测供电电流数据;
转速检测模块4,与主控模块5连接,用于通过霍尔位置传感器检测出电机当前转子的位置信息和转速信息;
主控模块5,与供电模块1、电压检测模块2、电流检测模块3、转速检测模块4、磁通量测量模块6、电机诊断模块7、警示模块8、数据存储模块9、显示模块10连接,用于通过单片机控制各个模块正常工作;
电流预测控制模块6,与主控模块5连接,电流预测控制模块设置有预测电流控制器和等效干扰输入处理器,预测电流控制器将电机某时刻电机实际角速度和设定的角速度作差,经过转速环的比例积分作用,将其输出电流作为q轴参考电流值,电机的三相输出电流通过Clark变换,得到电机在两相静止αβ坐标系的电流,经过Park坐标变换得到dq旋转坐标系下的两相电流,将电机dq坐标系下的参考电流及dq旋转坐标系下的两相电流输入到电流预测控制器,电流预测控制器根据无差拍预测电流控制原理,将电流参考值x*(k)作为在(k+1)Ts时刻的预测电流值,得到预测电流控制器输出电压,在dq旋转坐标系下的两相电流输入到电流预测控制器,经过观测得到电机总扰动量的估计值电流预测控制器得到的输出电压与等效干扰输入控制器得到的总扰动量的估计值做差,得到所需的控制电压ubuq,控制三相永磁同步电机的运行;
电机诊断模块7,与主控模块5连接,用于通过检测电路诊断电机工作状态;
警示模块8,与主控模块5连接,用于通过警报器根据诊断异常结果进行报警通知;
数据存储模块9,与主控模块5连接,用于通过存储器存储检测的电压、电流、转速数据信息;
显示模块10,与主控模块5连接,用于通过显示器显示控制系统界面及检测的电压、电流、转速数据信息。
所述在电压检测模块通过电压传感器检测供电电压数据,电压检测模块采用的电压传感器类型为光学电压传感器,为了使测量精确度不易受环境温度的影响采用自校准系数的自校准算法,其自校准系数计算的方法,包括以下步骤:
步骤一,基准电压源产生频率为f2、有效值为U2的基准电压信号,二次转换器从SOVS的校准电压输出端接收的基准电压信号u2经过解调处理后,得到高温度稳定性、高精确度的电压信号,表示为:
式中,n为数据样本的计数;tn为第n个数据的采样时间;为远端采集模块采集的基准电压信号u2的初始相位;
步骤二,二次转换器从SOVS的感应信号输出端接收光学电压传感单元敏感获得的感应被测电压信号u′1和感应基准电压信号u′2,并对该信号进行数据处理,得到易受环境温度影响的感应被测电压和感应基准电压,分别表示为:
式中,Δk为环境温度等外界影响因素引起光学电压传感单元的输出系数变化量,与敏感电压信号频率无关;为光学电压传感单元敏感的感应被测电压信号u′1的初始相位;U1为被测电压源输出电压信号的有效值;为光学电压传感单元敏感的感应基准电压信号的初始相位;
步骤三,利用三角窗加权算法和离散傅里叶算法,二次转换器实现对获得的感应基准电压信号u′2和基准电压信号u2的多周期数据的有效值计算,较大的累加周期数改善了信噪比,使得有效值计算结果的稳定性和准确度得到了提高,环境温度等外界影响因素引起光学电压传感单元的输出系数变化量Δk通过下式计算得到:
式中,U′2为光学电压传感单元敏感得到的感应基准电压信号u′2的有效值;
步骤四,利用上述系数对光学电压传感单元敏感的感应被测电压信号u′1进行修正,得到几乎不受环境温度影响的输出电压信号为:
式中,1+Δk为SOVS(智能车载操作系统)输出信号的自校准系数。
所述转速检测模块4通过霍尔位置传感器检测出电机当前转子的位置信息和转速信息的过程中,为了提高采用位置传感器的永磁同步电机控制效率,提高标定精度,位置传感器采用基于平均转速的自标定算法,包括以下步骤:
步骤一,假设电机的转子位置为任意位置,即d′q′轴位置;假设dq轴位置为O位置,利用d轴电流标定法,可将转子位置定位到O位置处;
步骤二,找到实际霍尔传感器的位置,利用平均转速法δ=δ1-6+ω×t,(其中δ为根据平均转速估计的转子位置;δ1-6 -为每个扇区的标定位置;ω计算得到的平均电角速度;t运行时间)估计转过的角度并在霍尔跳变沿的中断中记录下6个角度位置,完成了霍尔位置传感器的标定;
步骤三,将6个实际霍尔位置传感器的位置粗标定,将粗标定的结果α0写入电机控制程序中,并在霍尔跳变沿的中断中记录角度α1…n
步骤四,将该角度与估计的结果做差得到Δα=αj+1j(0≤j<n),按照旋转变压器的精度要求±3′,所以认为浮点型变量Δα在±180范围内所对应的αj为有效数据,并采用滤波系数为0.1的一阶低通滤波算法对结果进行修正,并将修正的结果记录到αj+1,当结果稳定时认为标定完成。
所述电流控制模块中设置有磁通量测量模块,磁通量测量模块测量方法如下:
(1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地,从而永磁同步电机中性点的电压为0;
(2)确定永磁同步电机A、B、C三相端电压和相电压;
(3)检测永磁同步电机A、B、C三相相电流,结合前述相电压,计算永磁同步电机A、B、C三相相反电势;
(4)对所述永磁同步电机A、B、C三相相反电势积分得到三相永磁磁链(磁通量),再通过Clark变换,将所述三相永磁磁链(磁通量)矢量合成,得到永磁同步电机永磁磁链(磁通量);
所述步骤(2)中,永磁同步电机A、B、C三相端电压的确定方法是:首先判断三相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程,当工作在导通过程,永磁同步电机A、B、C三相端电压通过功率管的状态确定:若某相的上桥臂功率管开通,则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正,若某相的下桥臂功率管开通,则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/3。
进一步,所述步骤(2)中,永磁同步电机A、B、C三相相电压的确定方法是:将永磁同步电机A、B、C三相端电压减去中性点的电压,得到永磁同步电机相电压,由于中性点的电压为0,故相电压与端电压相同;
所述步骤(3)的详细内容是:利用电流传感器检测永磁同步电机A、B、C三相相电流ia、ib、ic,再结合步骤(2)中的A、B、C三相相电压ua、ub、uc,根据下式永磁同步电机相电压平衡方程,计算得到永磁同步电机三相相反电势ea、eb、ec
其中,Ra、Rb、Rc分别为永磁同步电机A、B、C三相相电阻,La、Lb、Lc分别为永磁同步电机A、B、C三相相电感。
进一步,所述电机诊断模块诊断方法:
1)对标准电机进行振动响应试验,选取监测点,获取不同偏心量不同频率下该监测点的静、动态偏心振动加速度数据;
2)采集待测电机在同一监测点下的振动响应信号,获取该振动监测点的振动加速度频谱;
3)根据振动加速度频谱判断振动响应信号是否存在额外的频率成分,若是,则进行步骤4),若否,则进行步骤5);
4)选择动态偏心诊断频率,并进行动态偏心诊断,获得动态偏心量,进入步骤5);
5)在振动监测点的振动加速度频谱中选择静态偏心诊断频率,剔除该频率下的动态偏心引起的振动加速度数据和未偏心时原本存在的加速度的影响,获得静态偏心量。
进一步,所述步骤4)中,具体包括以下步骤:
选择满足动态偏心诊断条件的动态偏心诊断频率;
获取在动态偏心诊断频率下待测电机在同一监测点的振动加速度幅值以及标准电机在同一监测点的动态偏心振动加速度数据;
通过插值法获取待测电机的动态偏心量。
进一步,所述动态偏心诊断条件同时满足以下条件:
A、该频率下的振动加速度有且仅由动态偏心引起;
B、该频率远离电机定子的模态频率;
C、该频率下的振动加速度随偏心量的变化幅值大于最大值的35%;
D、该频率下的振动加速度大小随着偏心量的增大呈现线性关系。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法,其特征在于,所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法包括以下步骤:
第一步,利用蓄电池对电动汽车控制系统进行供电;
第二步,电流传感器检测出电机的三相电流、位置传感器检测出电机当前转子的位置信息和转速信息,电压传感器检测出电路中的电压,传感器分别将检测到的数据传递给控制器,控制器经过数据的处理传递到显示屏,显示出所检测到的数据信息;
第三步,控制器利用数据处理预测型模型对检测的数据进行处理,对电机的转动做出期望总磁链和转矩的预测;
第四步,控制器根据初始的电流命令、期望总磁链的向量角、电机的转速,输出电流命令传递到电流环控制器;
第五步,电流环控制器经过信号数据的处理,输出调制信号控制逆变电路输出相应的交流电压到电机,对电机转动状态做出预控的处理;同时通过检测电路诊断电机工作状态,控制器根据诊断异常结果控制警报器进行报警通知。
2.如权利要求1所述的基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法,其特征在于,所述第三步中,数据处理预测型模型的实现包括以下步骤:
步骤一,利用ETL技术将电机转动的历史轨迹预处理后转化为电机转动轨迹矢量存储在存储器中;
步骤二,对不同电机转动的运动模式轨迹数据进行聚类分析,利用最大似然估计EM算法求得聚类模型参数,使其基于历史数据模型概率达到最大化,获得M个聚簇;
步骤三,利用最小二乘法和高斯混合回归模型训练得到预测模型GMTP,根据新检测到的电机转动状态轨迹数据预测未来最可能的电机转动运动状态。
3.如权利要求1所述的基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法,其特征在于,电压检测模块通过电压传感器检测供电电压数据,电压检测模块采用的电压传感器类型为光学电压传感器,自校准系数计算的方法,包括以下步骤:
步骤一,基准电压源产生频率为f2、有效值为U2的基准电压信号,二次转换器从SOVS的校准电压输出端接收的基准电压信号u2经过解调处理后,得到高温度稳定性、高精确度的电压信号,表示为:
式中,n为数据样本的计数;tn为第n个数据的采样时间;为远端采集模块采集的基准电压信号u2的初始相位;
步骤二,二次转换器从SOVS的感应信号输出端接收光学电压传感单元敏感获得的感应被测电压信号u′1和感应基准电压信号u′2,并对该信号进行数据处理,得到易受环境温度影响的感应被测电压和感应基准电压,分别表示为:
式中,Δk为环境温度等外界影响因素引起光学电压传感单元的输出系数变化量,与敏感电压信号频率无关;为光学电压传感单元敏感的感应被测电压信号u′1的初始相位;U1为被测电压源输出电压信号的有效值;为光学电压传感单元敏感的感应基准电压信号的初始相位;
步骤三,利用三角窗加权算法和离散傅里叶算法,二次转换器实现对获得的感应基准电压信号u′2和基准电压信号u2的多周期数据的有效值计算,较大的累加周期数改善了信噪比,环境温度外界影响因素引起光学电压传感单元的输出系数变化量Δk通过下式计算得到:
式中,U′2为光学电压传感单元敏感得到的感应基准电压信号u′2的有效值;
步骤四,利用上述系数对光学电压传感单元敏感的感应被测电压信号u′1进行修正,得到几乎不受环境温度影响的输出电压信号为:
式中,1+Δk为SOVS输出信号的自校准系数。
4.一种实现权利要求1所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法的基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制系统,其特征在于,所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制系统包括:
供电模块,与主控模块连接,用于通过蓄电池对电动汽车进行供电;
电压检测模块,与主控模块连接,用于通过电压传感器检测供电电压数据;
电流检测模块,与主控模块连接,用于通过电流传感器检测供电电流数据;
转速检测模块,与主控模块连接,用于通过霍尔位置传感器检测出电机当前转子的位置信息和转速信息;
主控模块,与供电模块、电压检测模块、电流检测模块、转速检测模块、磁通量测量模块、电机诊断模块、警示模块、数据存储模块、显示模块连接,用于通过单片机控制各个模块正常工作;
电流控制模块,与主控模块连接,用于控制对电机提供电流的大小;
电机诊断模块,与主控模块连接,用于通过检测电路诊断电机工作状态;
警示模块,与主控模块连接,用于通过警报器根据诊断异常结果进行报警通知;
数据存储模块,与主控模块连接,用于通过存储器存储检测的电压、电流、转速数据信息;
显示模块,与主控模块连接,用于通过显示器显示控制系统界面及检测的电压、电流、转速数据信息。
5.一种应用权利要求1~3任意一项所述基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法的电动汽车。
CN201811570367.1A 2018-12-21 2018-12-21 一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法 Active CN109713970B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811570367.1A CN109713970B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811570367.1A CN109713970B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109713970A true CN109713970A (zh) 2019-05-03
CN109713970B CN109713970B (zh) 2023-04-11

Family

ID=66257121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811570367.1A Active CN109713970B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109713970B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111193404A (zh) * 2020-01-15 2020-05-22 辽宁百思特达半导体科技有限公司 氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块及其控制方法
CN113484406A (zh) * 2021-07-21 2021-10-08 南京工程学院 一种材料内缺陷检测装置和其缺陷检测方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168274A (ja) * 1991-12-17 1993-07-02 Toyo Electric Mfg Co Ltd 誘導電動機の速度検出装置
CN101396976A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力汽车中电机控制方法及装置
CN102611381A (zh) * 2012-03-12 2012-07-25 浙江工业大学 永磁同步电机直接转矩控制系统
CN203405562U (zh) * 2013-08-27 2014-01-22 河海大学 一种电动汽车永磁同步电机失磁故障诊断系统
CN104937834A (zh) * 2013-01-31 2015-09-23 Ntn株式会社 电动汽车用同步电动机的控制装置
CN105871278A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 舟山济邦电气科技有限公司 一种基于直接特征控制的新型凸极永磁同步电机控制方法
CN106330033A (zh) * 2015-07-10 2017-01-11 广州汽车集团股份有限公司 一种永磁同步电机控制方法、装置及永磁同步系统
CN107317532A (zh) * 2017-06-26 2017-11-03 华中科技大学 基于滑模的永磁同步电机预测电流控制方法和系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168274A (ja) * 1991-12-17 1993-07-02 Toyo Electric Mfg Co Ltd 誘導電動機の速度検出装置
CN101396976A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力汽车中电机控制方法及装置
CN102611381A (zh) * 2012-03-12 2012-07-25 浙江工业大学 永磁同步电机直接转矩控制系统
CN104937834A (zh) * 2013-01-31 2015-09-23 Ntn株式会社 电动汽车用同步电动机的控制装置
CN203405562U (zh) * 2013-08-27 2014-01-22 河海大学 一种电动汽车永磁同步电机失磁故障诊断系统
CN106330033A (zh) * 2015-07-10 2017-01-11 广州汽车集团股份有限公司 一种永磁同步电机控制方法、装置及永磁同步系统
CN105871278A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 舟山济邦电气科技有限公司 一种基于直接特征控制的新型凸极永磁同步电机控制方法
CN107317532A (zh) * 2017-06-26 2017-11-03 华中科技大学 基于滑模的永磁同步电机预测电流控制方法和系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
乔少杰 等: "一种基于高斯混合模型的轨迹预测算法", 《软件学报》 *
肖智宏 等: "一种提高光学电压传感器温度稳定性的方法", 《电工技术学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111193404A (zh) * 2020-01-15 2020-05-22 辽宁百思特达半导体科技有限公司 氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块及其控制方法
CN113484406A (zh) * 2021-07-21 2021-10-08 南京工程学院 一种材料内缺陷检测装置和其缺陷检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109713970B (zh) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Efficient data reduction at the edge of industrial Internet of Things for PMSM bearing fault diagnosis
CN105391364B (zh) 一种无刷直流电机无位置传感器控制系统及控制方法
US9448287B2 (en) Battery monitoring device
US9164150B2 (en) Device for calculating impedances of battery cell and battery impedance measuring system
US10317467B2 (en) Synchronous machine monitoring and determination of a loss-of-field event using time stamped electrical and mechanical data
CN103926533A (zh) 永磁同步电机失磁故障在线诊断方法及系统
CN201018440Y (zh) 开关磁阻电机转子的角位置和转速检测装置
CN103888041A (zh) 永磁电机永磁体温度的在线估算方法
CN205537582U (zh) 一种机器人轮胎磨损自校正系统
Wang et al. Bearing fault diagnosis of switched reluctance motor in electric vehicle powertrain via multisensor data fusion
CN101272114B (zh) 直流电动机变频控制装置
CN109713970A (zh) 一种基于预测控制的电动汽车用永磁同步电机控制方法
CN102494729B (zh) 一种智能燃气表计量装置及信号处理系统
CN102684577B (zh) 永磁同步电机驱动系统的容错控制方法
CN101545459B (zh) 风力发电机塔架运行状态监控装置
CN107769636A (zh) 一种无位置传感器永磁同步电机转子位置检测方法
CN104483502B (zh) 一种基于单片机的电机实时转速宽范围精确测速方法
CN105738807A (zh) 一种高速动压陀螺电机触地转速测试系统
CN207780217U (zh) 一种旋转变压器的零位角测试装置
CN107276479A (zh) 一种两相正交绕组永磁同步电机转速确定方法
CN110988683A (zh) 一种多功能伺服电机性能测试系统
CN103997262B (zh) 基于无传感器轮毂式电机的电动自行车正弦波控制方法
CN104949798B (zh) 一种测量电机转动惯量的方法
CN109660169A (zh) 一种感应电机的转动惯量瞬态辨识方法
CN105262402A (zh) 无刷直流电机转矩波动检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190503

Assignee: Nanjing Duozi Control Technology Co.,Ltd.

Assignor: NANJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2024980001818

Denomination of invention: A predictive control based permanent magnet synchronous motor control method for electric vehicles

Granted publication date: 20230411

License type: Common License

Record date: 20240204

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190503

Assignee: NANJING CHUANGYI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: NANJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2024980003129

Denomination of invention: A predictive control based permanent magnet synchronous motor control method for electric vehicles

Granted publication date: 20230411

License type: Common License

Record date: 20240322

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract