CN110843552B - 电动汽车扭矩控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

电动汽车扭矩控制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车扭矩控制方法、装置、设备及存储介质,本发明通过获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;根据预设转速段参数映射表查找到目标电机转速对应的比例积分PI参数;在接收到转速指令后,根据转速指令生成驱动交流电,并根据驱动交流电驱动电机,获得实际电机转速;计算获得实际电机转速与目标电机转速的转速差值;多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据转速比例系数和PI参数确定扭矩调节值;根据扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据扭矩调节指令对待控制电动汽车的扭矩进行调节,能够使负载的急速变化对电机转速控制的影响大幅削弱,使电机在大负载变化的工况下控制精度更高。

Description

电动汽车扭矩控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及混合动力汽车领域,尤其涉及一种电动汽车扭矩控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
经过近10年的快速发展,新能源汽车从简单纯电驱动汽车发展出低压,燃料电池,混合动力等多种分支,作为其中一个重要的分支,混合动力汽车在今年得到越来越多的关注,在混合动力汽车的研制过程中由于动力系统的匹配,对电机的控制精度和性能要求提出了比纯电驱动苛刻的多的要求。
扭矩提升技术的开发与运用,解决了混合动力汽车在进行动力系统耦合时的转速匹配慢的现象,避免了离合器的滑膜和电机的响应延迟;由于发动机的存在,在进行两个传动系统的连接时,要求两个转动部件的转速趋于相同,因而对电机的转速提升速度有了较大的要求,同时由于在结合过程中,两边相互作用过程中力的作用,为了维持瞬间扭矩变化后的转速稳定,需要电机在结合过程中存在一定的输出扭矩以降低转速的波动以及转速的恢复时间,两个系统转速的不匹配将造成结合时离合器的滑膜以及转速的明显顿挫感,严重影响整车驾驶性。
为了避免上述问题的发生,通常电机控制器采用改变PI调节器(ProportionalIntegral Controller,PI)的PI调节参数的方式来提升转速的加载速度;然而由于行驶时的道路变化情况,发动机的运行状态,变速箱的工作状态等,电机的外部负载变化幅度非常之大;单纯的改变PI参数在稳定负载时的效果很好,但是在负载变化幅度大的时候实际效果并没有达到需要的目标;在采取一些比较极端的参数时,虽然能够稍微改善此时的转速提升效果,但是容易造成超调等恶劣效果,同时,如果因为极限情况大幅修改相应的PI参数,又会造成相对稳定状态时的转速不稳,影响整车的驾驶性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电动汽车扭矩控制方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中通过改变PI参数稳定负载容易造成超调和转速不稳,影响整车的驾驶性的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种电动汽车扭矩控制方法,所述电动汽车扭矩控制方法包括以下步骤:
获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;
根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;
在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;
计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;
多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;
根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
优选地,所述获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速,包括:
获取待控制电动汽车当前的扭矩参数;
根据预设电机外特性曲线查找到与所述扭矩参数对应的实际扭矩值,所述预设电机外特性曲线为用于反映扭矩参数与实际扭矩值映射关系的曲线;
根据预设扭矩电压表查找到与所述实际扭矩值对应的直轴定子电压和交轴定子电压,所述预设扭矩电压表为反映扭矩值与直轴电压及交轴电压对应关系的映射表;
根据所述直轴定子电压和所述交轴定子电压确定所述待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速。
优选地,所述根据所述直轴定子电压和所述交轴定子电压确定所述待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速,包括:
根据预设PI转换系数将所述直轴定子电压转换为定子绕组直轴电感,并将所述交轴定子电压转换为定子绕组交轴电感;
将所述定子绕组直轴电感和所述定子绕组交轴电感进行反旋转变换,获得三相正弦波电流;
根据所述三相正弦波电流驱动所述待控制电动汽车的驱动电机,并生成旋转磁场;
在所述旋转磁场中获得所述驱动电机的当前转子位置,根据所述当前转子位置确定驱动电机当前的目标电机转速。
优选地,所述多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值,包括:
获取多次的目标电机转速和实际电机转速,并计算每次的目标电机转速和实际电机转速的转速差值;
根据各转速差值确定转速比例系数;
计算所述转速比例系数与所述PI参数的乘积,并将所述乘积进行转换,获得扭矩调节值。
优选地,所述根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,包括:
获取当前的扭矩指令,根据所述扭矩指令和所述扭矩调节值生成扭矩调节指令;
根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
优选地,所述根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节之前,所述电动汽车扭矩控制方法还包括:
根据预设最大扭矩调整值对所述扭矩指令进行更新,以使更新后的每个周期的扭矩指令增加的最大扭矩不超过所述预设最大扭矩调整值。
优选地,所述根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节之后,所述电动汽车扭矩控制方法还包括:
获取进行扭矩调节后的所述待控制电动汽车的扭矩提升速率和转速差变化率;
根据所述扭矩提升速率和转速差变化率构建目标权重系数;
根据所述目标权重系数对所述扭矩调节值进行调整,获得目标扭矩调节值;
根据所述目标扭矩调节值生成目标扭矩调节指令,根据所述目标扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种电动汽车扭矩控制设备,所述电动汽车扭矩控制设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动汽车扭矩控制程序,所述电动汽车扭矩控制程序配置为实现如上文所述的电动汽车扭矩控制方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有电动汽车扭矩控制程序,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时实现如上文所述的电动汽车扭矩控制方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种电动汽车扭矩控制装置,所述电动汽车扭矩控制装置包括:
转速获取模块,用于获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;
查找模块,用于根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;
驱动模块,用于在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;
差值计算模块,用于计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;
扭矩确定模块,用于多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;
调节模块,用于根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
本发明提出的电动汽车扭矩控制方法,通过获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,能够使负载的急速变化对电机转速控制的影响大幅削弱,使电机在大负载变化的工况下控制精度更高。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电动汽车扭矩控制设备结构示意图;
图2为本发明电动汽车扭矩控制方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明电动汽车扭矩控制方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明电动汽车扭矩控制方法第三实施例的流程示意图;
图5为本发明电动汽车扭矩控制装置第一实施例的功能模块图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例的解决方案主要是:本发明通过获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,能够使负载的急速变化对电机转速控制的影响大幅削弱,使电机在大负载变化的工况下控制精度更高,解决了现有技术中通过改变PI参数稳定负载容易造成超调和转速不稳,影响整车的驾驶性的技术问题。
参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电动汽车扭矩控制设备结构示意图。
如图1所示,该电动汽车扭矩控制设备可以包括:处理器1001,例如中央处理器(Central Processing Unit,CPU),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity,Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)存储器,也可以是稳定的存储器(Non-volatile Memory,NVM),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的电动汽车扭矩控制设备结构并不构成对该电动汽车扭矩控制设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户端接口模块以及电动汽车扭矩控制程序。
本发明电动汽车扭矩控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电动汽车扭矩控制程序,并执行以下操作:
获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;
根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;
在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;
计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;
多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;
根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车扭矩控制程序,还执行以下操作:
获取待控制电动汽车当前的扭矩参数;
根据预设电机外特性曲线查找到与所述扭矩参数对应的实际扭矩值,所述预设电机外特性曲线为用于反映扭矩参数与实际扭矩值映射关系的曲线;
根据预设扭矩电压表查找到与所述实际扭矩值对应的直轴定子电压和交轴定子电压,所述预设扭矩电压表为反映扭矩值与直轴电压及交轴电压对应关系的映射表;
根据所述直轴定子电压和所述交轴定子电压确定所述待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车扭矩控制程序,还执行以下操作:
根据预设PI转换系数将所述直轴定子电压转换为定子绕组直轴电感,并将所述交轴定子电压转换为定子绕组交轴电感;
将所述定子绕组直轴电感和所述定子绕组交轴电感进行反旋转变换,获得三相正弦波电流;
根据所述三相正弦波电流驱动所述待控制电动汽车的驱动电机,并生成旋转磁场;
在所述旋转磁场中获得所述驱动电机的当前转子位置,根据所述当前转子位置确定驱动电机当前的目标电机转速。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车扭矩控制程序,还执行以下操作:
获取多次的目标电机转速和实际电机转速,并计算每次的目标电机转速和实际电机转速的转速差值;
根据各转速差值确定转速比例系数;
计算所述转速比例系数与所述PI参数的乘积,并将所述乘积进行转换,获得扭矩调节值。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车扭矩控制程序,还执行以下操作:
获取当前的扭矩指令,根据所述扭矩指令和所述扭矩调节值生成扭矩调节指令;
根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车扭矩控制程序,还执行以下操作:
根据预设最大扭矩调整值对所述扭矩指令进行更新,以使更新后的每个周期的扭矩指令增加的最大扭矩不超过所述预设最大扭矩调整值。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车扭矩控制程序,还执行以下操作:
获取进行扭矩调节后的所述待控制电动汽车的扭矩提升速率和转速差变化率;
根据所述扭矩提升速率和转速差变化率构建目标权重系数;
根据所述目标权重系数对所述扭矩调节值进行调整,获得目标扭矩调节值;
根据所述目标扭矩调节值生成目标扭矩调节指令,根据所述目标扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
本实施例通过上述方案,通过获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,能够使负载的急速变化对电机转速控制的影响大幅削弱,使电机在大负载变化的工况下控制精度更高。
基于上述硬件结构,提出本发明电动汽车扭矩控制方法实施例。
参照图2,图2为本发明电动汽车扭矩控制方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中,所述电动汽车扭矩控制方法包括以下步骤:
步骤S10、获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速。
需要说明的是,所述待控制电动汽车为需要进行控制的电动汽车,所述目标电机转速为所述待控制电动汽车的驱动电机的当前电机的转速。
步骤S20、根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数。
可以理解的是,所述预设转速段参数映射表为预先设置的不同转速段和比例积分PI参数对应关系的映射表,通过所述预设转速段参数映射表可以查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数,在实际操作中,一般可以将所有的PI参数按照转速段分为12组,在进行转速控制时,根据当前电机转速进行PI参数的选择,当然也可以设置为其他映射规则的转速段分组对应关系,本实施例对此不加以限制。
步骤S30、在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速。
应当理解的是,所述转速指令为用来调整控制转速的指令,在接收到外部输入或触发生成的转速指令后,可以根据所述转速指令生成对应的驱动交流电,根据所述驱动交流电可以驱动所述驱动电机,从而获得实际电机转速。
步骤S40、计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值。
可以理解的是,通过所述实际电机转速和所述目标电机转速可以计算获得二者的转速差值。
步骤S50、多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值。
应当理解的是,通过多次获得转速差值,即多次获得实际电机转速和目标电机转速的差值,进而根据各差值确定对应的转速比例系数,根据所述转速比例系数和所述PI参数可以确定扭矩调节值。
进一步地,所述步骤S50具体包括以下步骤:
获取多次的目标电机转速和实际电机转速,并计算每次的目标电机转速和实际电机转速的转速差值;
根据各转速差值确定转速比例系数;
计算所述转速比例系数与所述PI参数的乘积,并将所述乘积进行转换,获得扭矩调节值。
需要说明的是,一般是通过将所述转速比例系数和所述PI参数进行相乘获得扭矩调节值,即通过各转速差值确定转速比例系数,对所述转速比例系数与所述PI参数的乘积进行转换获得扭矩调节值;例如,获取两次目标电机转速和实际电机转速,利用两次转速差的变化率获得转速比例系数,通过将所述转速比例系数与所述PI系数的乘积,并对乘积进行转换,可以获得扭矩调节值。
步骤S60、根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
可以理解的是,所述扭矩调节值可以生成对应的扭矩调节指令,进而根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
本实施例通过上述方案,通过获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,能够使负载的急速变化对电机转速控制的影响大幅削弱,使电机在大负载变化的工况下控制精度更高。
进一步地,图3为本发明电动汽车扭矩控制方法第二实施例的流程示意图,如图3所示,基于第一实施例提出本发明电动汽车扭矩控制方法第二实施例,在本实施例中,所述步骤S10具体包括以下步骤:
步骤S11、获取待控制电动汽车当前的扭矩参数。
步骤S12、根据预设电机外特性曲线查找到与所述扭矩参数对应的实际扭矩值,所述预设电机外特性曲线为用于反映扭矩参数与实际扭矩值映射关系的曲线。
需要说明的是,所述预设电机外特性曲线为用于反映扭矩参数与实际扭矩值映射关系的曲线,所述预设电机外特性曲线为预先设置的电机的外特性曲线,通过查找与所述待控制电动汽车当前的扭矩参数对应的实际扭矩值。
步骤S13、根据预设扭矩电压表查找到与所述实际扭矩值对应的直轴定子电压和交轴定子电压,所述预设扭矩电压表为反映扭矩值与直轴电压及交轴电压对应关系的映射表。
可以理解的是,所述预设扭矩电压表为反映扭矩值与直轴电压及交轴电压对应关系的映射表,通过将所述预设扭矩电压表可以获得所述实际扭矩值对应的直轴定子电压和交轴定子电压。
步骤S14、根据所述直轴定子电压和所述交轴定子电压确定所述待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速。
应当理解的是,通过所述直轴定子电压和所述交轴定子电压可以计算获得所述驱动电机当前的目标电机转速。
进一步地,所述步骤S14具体包括以下步骤:
根据预设PI转换系数将所述直轴定子电压转换为定子绕组直轴电感,并将所述交轴定子电压转换为定子绕组交轴电感;
将所述定子绕组直轴电感和所述定子绕组交轴电感进行反旋转变换,获得三相正弦波电流;
根据所述三相正弦波电流驱动所述待控制电动汽车的驱动电机,并生成旋转磁场;
在所述旋转磁场中获得所述驱动电机的当前转子位置,根据所述当前转子位置确定驱动电机当前的目标电机转速。
需要说明的是,在获得所述直轴定子电压和所述交轴定子电压后,可以通过预设PI转换系数将其转换为对应的定子绕组直轴电感和定子绕组交轴电感,进而可以再通过反旋转变换将其变换获得三相正弦电流,一般可以通过空间矢量算法得到整车控制器的U、V、W三相电流,进而用三相正弦波电流驱动所述待控制电动汽车的驱动电机,从而形成旋转磁场,通过旋转变压器即位置传感器获得所述驱动电机的当前转子位置,从而由驱动电机控制器计算出电机转速,即所述驱动电机当前的目标电机转速。
本实施例通过上述方案,通过获取待控制电动汽车当前的扭矩参数;根据预设电机外特性曲线查找到与所述扭矩参数对应的实际扭矩值,所述预设电机外特性曲线为用于反映扭矩参数与实际扭矩值映射关系的曲线;根据预设扭矩电压表查找到与所述实际扭矩值对应的直轴定子电压和交轴定子电压,所述预设扭矩电压表为反映扭矩值与直轴电压及交轴电压对应关系的映射表;根据所述直轴定子电压和所述交轴定子电压确定所述待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速,能够准确获得驱动电机的当前转速,从而使负载的急速变化对电机转速控制的影响大幅削弱,使电机在大负载变化的工况下控制精度更高。
进一步地,图4为本发明电动汽车扭矩控制方法第三实施例的流程示意图,如图4所示,基于第二实施例提出本发明电动汽车扭矩控制方法第三实施例,在本实施例中,所述步骤S60具体包括以下步骤:
步骤S61、获取当前的扭矩指令,根据所述扭矩指令和所述扭矩调节值生成扭矩调节指令。
需要说明的是,获取当前的扭矩指令后,通过将当前的扭矩指令加上扭矩调节值可以生成最终的扭矩指令,即扭矩调节指令。
步骤S62、根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
可以理解的是,通过所述扭矩调节指令可以将所述待控制得电动汽车的扭矩调节到与所述扭矩调节指令对应的程度。
进一步地,所述步骤S62之前,所述电动汽车扭矩控制方法还包括以下步骤:
根据预设最大扭矩调整值对所述扭矩指令进行更新,以使更新后的每个周期的扭矩指令增加的最大扭矩不超过所述预设最大扭矩调整值。
应当理解的是,所述预设最大扭矩调整值为预先设置的扭矩调整最大值,一般可以设置在1Nm以内,当然也可以设置为其他数值,本实施例对此不加以限制,通过所述预设最大扭矩调整值对所述扭矩指令进行更新,可以使新后的每个周期的扭矩指令增加的最大扭矩不超过所述预设最大扭矩调整值,从而保证扭矩的平顺性。
进一步地,所述步骤S60之后,所述电动汽车扭矩控制方法还包括以下步骤:
获取进行扭矩调节后的所述待控制电动汽车的扭矩提升速率和转速差变化率;
根据所述扭矩提升速率和转速差变化率构建目标权重系数;
根据所述目标权重系数对所述扭矩调节值进行调整,获得目标扭矩调节值;
根据所述目标扭矩调节值生成目标扭矩调节指令,根据所述目标扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
需要说明的是,在获取进行扭矩调节后的所述待控制电动汽车的扭矩提升速率和转速差变化率后,可以根据扭矩提升速率和转速差变化率这两个标志位来构建加权项,即构建目标权重系数,进而通过所述目标权重系数可以对对扭矩调节值调节,获得目标扭矩调节值,即影响扭矩的增量,根据所述目标扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,最终影响转速相应的速率和精度。
在具体实现中,进入加权值计算程序时,可以先对电机转速进行判断,如果实际转速与目标转速之间的差值≥50rpm,将加权计算标志位置1,开始对加权项进行计算;此时,先计算上两次循环,反馈扭矩差值的增量以及转速差的变化率;用扭矩增量除以转速差的变化率,得到参考值D,此时判断D值的范围;根据试验标定认为D值在0.7到1.4之间属于正常运行状态,此时的转速加载曲线满足当前的工况要求;如果D值超过预定范围,用D值除以固定参数,得到加权值K;将加权值以乘数因子的方式作用与P参数,以实现对驱动扭矩的调节;在运用PI调节时,如果存在类似外部负载这种无法精确测量但是能直接影响调节效果的第三方元素均可以采用该方法,削弱该元素的影响,提高PI调节的控制精度,从而达到更精确的控制目标;在其他领域,如电梯,轮船,航天,如果是涉及到PI调节的话,也可以参照本发明的实施例对应的逻辑流程进行相应操作。
本实施例通过上述方案,通过获取当前的扭矩指令,根据所述扭矩指令和所述扭矩调节值生成扭矩调节指令;根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,能够准确获得驱动电机的当前转速,从而使负载的急速变化对电机转速控制的影响大幅削弱,使电机在大负载变化的工况下控制精度更高。
本发明进一步提供一种电动汽车扭矩控制装置。
参照图5,图5为本发明电动汽车扭矩控制装置第一实施例的功能模块图。
本发明电动汽车扭矩控制装置第一实施例中,该电动汽车扭矩控制装置包括:
转速获取模块10,用于获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速。
需要说明的是,所述待控制电动汽车为需要进行控制的电动汽车,所述目标电机转速为所述待控制电动汽车的驱动电机的当前电机的转速。
查找模块20,用于根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数。
可以理解的是,所述预设转速段参数映射表为预先设置的不同转速段和比例积分PI参数对应关系的映射表,通过所述预设转速段参数映射表可以查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数,在实际操作中,一般可以将所有的PI参数按照转速段分为12组,在进行转速控制时,根据当前电机转速进行PI参数的选择,当然也可以设置为其他映射规则的转速段分组对应关系,本实施例对此不加以限制。
驱动模块30,用于在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速。
应当理解的是,所述转速指令为用来调整控制转速的指令,在接收到外部输入或触发生成的转速指令后,可以根据所述转速指令生成对应的驱动交流电,根据所述驱动交流电可以驱动所述驱动电机,从而获得实际电机转速。
差值计算模块40,用于计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值。
可以理解的是,通过所述实际电机转速和所述目标电机转速可以计算获得二者的转速差值。
扭矩确定模块50,用于多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值。
应当理解的是,通过多次获得转速差值,即多次获得实际电机转速和目标电机转速的差值,进而根据各差值确定对应的转速比例系数,根据所述转速比例系数和所述PI参数可以确定扭矩调节值。
调节模块60,用于根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
可以理解的是,所述扭矩调节值可以生成对应的扭矩调节指令,进而根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
本发明所述电动汽车扭矩控制装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例,此处不再赘述。
此外,本发明实施例还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有电动汽车扭矩控制程序,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时实现如下操作:
获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;
根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;
在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;
计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;
多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;
根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
进一步地,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时还实现如下操作:
获取待控制电动汽车当前的扭矩参数;
根据预设电机外特性曲线查找到与所述扭矩参数对应的实际扭矩值,所述预设电机外特性曲线为用于反映扭矩参数与实际扭矩值映射关系的曲线;
根据预设扭矩电压表查找到与所述实际扭矩值对应的直轴定子电压和交轴定子电压,所述预设扭矩电压表为反映扭矩值与直轴电压及交轴电压对应关系的映射表;
根据所述直轴定子电压和所述交轴定子电压确定所述待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速。
进一步地,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时还实现如下操作:
根据预设PI转换系数将所述直轴定子电压转换为定子绕组直轴电感,并将所述交轴定子电压转换为定子绕组交轴电感;
将所述定子绕组直轴电感和所述定子绕组交轴电感进行反旋转变换,获得三相正弦波电流;
根据所述三相正弦波电流驱动所述待控制电动汽车的驱动电机,并生成旋转磁场;
在所述旋转磁场中获得所述驱动电机的当前转子位置,根据所述当前转子位置确定驱动电机当前的目标电机转速。
进一步地,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时还实现如下操作:
获取多次的目标电机转速和实际电机转速,并计算每次的目标电机转速和实际电机转速的转速差值;
根据各转速差值确定转速比例系数;
计算所述转速比例系数与所述PI参数的乘积,并将所述乘积进行转换,获得扭矩调节值。
进一步地,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时还实现如下操作:
获取当前的扭矩指令,根据所述扭矩指令和所述扭矩调节值生成扭矩调节指令;
根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
进一步地,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时还实现如下操作:
根据预设最大扭矩调整值对所述扭矩指令进行更新,以使更新后的每个周期的扭矩指令增加的最大扭矩不超过所述预设最大扭矩调整值。
进一步地,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时还实现如下操作:
获取进行扭矩调节后的所述待控制电动汽车的扭矩提升速率和转速差变化率;
根据所述扭矩提升速率和转速差变化率构建目标权重系数;
根据所述目标权重系数对所述扭矩调节值进行调整,获得目标扭矩调节值;
根据所述目标扭矩调节值生成目标扭矩调节指令,根据所述目标扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
本实施例通过上述方案,通过获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,能够使负载的急速变化对电机转速控制的影响大幅削弱,使电机在大负载变化的工况下控制精度更高。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动汽车扭矩控制方法,其特征在于,所述电动汽车扭矩控制方法包括:
获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;
根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;
在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;
计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;
多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;具体为:获取多次的目标电机转速和实际电机转速,并计算每次的目标电机转速和实际电机转速的转速差值;根据转速差值变化率获得转速比例系数;计算所述转速比例系数与所述PI参数的乘积,并将所述乘积通过查表的方式进行转换,获得扭矩调节值;
根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
2.如权利要求1所述的电动汽车扭矩控制方法,其特征在于,所述获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速,包括:
获取待控制电动汽车当前的扭矩参数;
根据预设电机外特性曲线查找到与所述扭矩参数对应的实际扭矩值,所述预设电机外特性曲线为用于反映扭矩参数与实际扭矩值映射关系的曲线;
根据预设扭矩电压表查找到与所述实际扭矩值对应的直轴定子电压和交轴定子电压,所述预设扭矩电压表为反映扭矩值与直轴电压及交轴电压对应关系的映射表;
根据所述直轴定子电压和所述交轴定子电压确定所述待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速。
3.如权利要求2所述的电动汽车扭矩控制方法,其特征在于,所述根据所述直轴定子电压和所述交轴定子电压确定所述待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速,包括:
根据预设PI转换系数将所述直轴定子电压转换为定子绕组直轴电感,并将所述交轴定子电压转换为定子绕组交轴电感;
将所述定子绕组直轴电感和所述定子绕组交轴电感进行反旋转变换,获得三相正弦波电流;
根据所述三相正弦波电流驱动所述待控制电动汽车的驱动电机,并生成旋转磁场;
在所述旋转磁场中获得所述驱动电机的当前转子位置,根据所述当前转子位置确定驱动电机当前的目标电机转速。
4.如权利要求1所述的电动汽车扭矩控制方法,其特征在于,所述根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节,包括:
获取当前的扭矩指令,根据所述扭矩指令和所述扭矩调节值生成扭矩调节指令;
根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
5.如权利要求4所述的电动汽车扭矩控制方法,其特征在于,所述根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节之前,所述电动汽车扭矩控制方法还包括:
根据预设最大扭矩调整值对所述扭矩指令进行更新,以使更新后的每个周期的扭矩指令增加的最大扭矩不超过所述预设最大扭矩调整值。
6.如权利要求1-5中任一项所述的电动汽车扭矩控制方法,其特征在于,所述根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节之后,所述电动汽车扭矩控制方法还包括:
获取进行扭矩调节后的所述待控制电动汽车的扭矩提升速率和转速差变化率;
根据所述扭矩提升速率和转速差变化率构建目标权重系数;
根据所述目标权重系数对所述扭矩调节值进行调整,获得目标扭矩调节值;
根据所述目标扭矩调节值生成目标扭矩调节指令,根据所述目标扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
7.一种电动汽车扭矩控制装置,其特征在于,所述电动汽车扭矩控制装置包括:
转速获取模块,用于获取待控制电动汽车的驱动电机当前的目标电机转速;
查找模块,用于根据预设转速段参数映射表查找到所述目标电机转速对应的比例积分PI参数;
驱动模块,用于在接收到转速指令后,根据所述转速指令生成驱动交流电,并根据所述驱动交流电驱动所述驱动电机,获得实际电机转速;
差值计算模块,用于计算获得所述实际电机转速与所述目标电机转速的转速差值;
扭矩确定模块,用于多次获得转速差值,根据各转速差值确定转速比例系数,并根据所述转速比例系数和所述PI参数确定扭矩调节值;具体为:获取多次的目标电机转速和实际电机转速,并计算每次的目标电机转速和实际电机转速的转速差值;根据转速差值变化率获得转速比例系数;计算所述转速比例系数与所述PI参数的乘积,并将所述乘积通过查表的方式进行转换,获得扭矩调节值;
调节模块,用于根据所述扭矩调节值生成扭矩调节指令,根据所述扭矩调节指令对所述待控制电动汽车的扭矩进行调节。
8.一种电动汽车扭矩控制设备,其特征在于,所述电动汽车扭矩控制设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动汽车扭矩控制程序,所述电动汽车扭矩控制程序配置为实现如权利要求1-6中任一项所述的电动汽车扭矩控制方法的步骤。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有电动汽车扭矩控制程序,所述电动汽车扭矩控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的电动汽车扭矩控制方法的步骤。
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