CN111625945A - 电机控制系统的评价方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机控制技术领域，公开了一种电机控制系统的评价方法、装置、设备及存储介质。该方法通过分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值；建立预设模拟工况，并将目标扭矩值作为预设模拟工况的输入信号获取目标扭矩值对应的输出信号，并根据输出信号拟合实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析实际扭矩响应曲线获得分析结果；对分析结果进行加权求和获得预设模拟工况对应的评价结果。本发明中模拟整车的行驶工况制定量化的评价标准，获得电机控制系统在预设模拟工况下对应的评价结果，为整车搭载何种电机及电机控制系统提供重要的参考依据，解决了现有无法判定电机控制系统自身的缺陷，缺乏对其响应的量化评价指标的问题。

Description

电机控制系统的评价方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机控制系统的评价方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

当前，驱动电机作为纯电动汽车动力系统，它实现了电能向机械能的转换。在电机控制器(PCU)的控制调节下，使得驱动电机按照整车控制器(VCU)的指令输出扭矩或进行能量回收。电机控制系统复杂，且可能受到诸多因素的影响。比如报文错发、电磁干扰、磁滞效应、矢量控制的失衡、绝缘故障等，会导致系统响应(系统响应是指电机控制系统输出的实际扭矩值和输入的目标扭矩值的关系，实际扭矩值的变化作为目标扭矩值变化的响应)滞后、失稳，甚至可能出现输出实际扭矩值与输入目标扭矩值完全相反，产生电机故障，造成安全风险。

如何确定一套电机控制系统是不是合格的电机控制系统，需要建立电机控制系统响应的评价方法，把目标扭矩作为输入，把实际扭矩作为输出，电机控制系统的内部软硬件控制调节，实现了输出对输入的映射关系，但复杂多变的电机控制系统，必然会存在一定的响应缺陷，如响应滞后，稳态振荡，最大偏移量过高，调节时间过长等。纯电动汽车作为行驶工具，并不要求电机控制系统具备高等级的系统响应特性，满足驾驶平顺性即可，而驾驶平顺性的量化评价指标可以认为是加速度平稳、加速度没有突变，车辆易于控制。

现阶段对电机控制系统的评价方法，通常是将电机及其控制系统搭载到整车上，通过驾驶性标定试验，并由具有丰富经验的驾驶员通过反复的路试，来评价整车的综合特性。对于可能出现的驾驶平顺性不满足要求的问题，不能判定为电机控制系统自身的缺陷，而可能是受到整车其它系统的干扰导致的。因而对于电机控制系统的控制水平是没有量化的评价指标的。也不能对比不同型号的电机及其控制系统的优劣，继而无法对于电机及其控制系统提出改进的要求。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电机控制系统的评价方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术驾驶性标定试验无法判定电机控制系统自身的缺陷，缺乏对电机控制系统响应的量化评价指标的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电机控制系统的评价方法，所述方法包括以下步骤：

分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值；

建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号；

基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线；

根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果；

对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

优选地，所述分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值的步骤，具体包括：

根据起步地面静摩擦力确定阶跃目标扭矩值；

根据等速整车参数确定等速稳态目标扭矩值；

根据标定驱动力矩阵表确定加速目标扭矩值；

根据脉冲曲线确定高速瞬态目标扭矩值；

根据异常报文信号确定报文目标扭矩值；

将所述阶跃目标扭矩值、所述等速稳态目标扭矩值、所述加速目标扭矩值、所述高速瞬态目标扭矩值和所述报文目标扭矩值作为目标扭矩值。

优选地，所述基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线的步骤，具体包括：

基于预设阶跃模拟工况获取所述阶跃目标扭矩值对应的阶跃输出信号，并根据所述阶跃输出信号拟合阶跃实际扭矩响应曲线；

基于预设等速稳态模拟工况获取所述等速稳态目标扭矩值对应的等速稳态输出信号，并根据所述等速稳态输出信号拟合等速稳态实际扭矩响应曲线；

基于预设加速模拟工况获取所述加速目标扭矩值对应的加速输出信号，并根据所述加速输出信号拟合加速实际扭矩响应曲线；

基于预设高速瞬态模拟工况获取所述高速瞬态目标扭矩值对应的高速瞬态输出信号，并根据所述高速瞬态输出信号拟合高速瞬态实际扭矩响应曲线；

基于预设报文模拟工况获取所述报文目标扭矩值对应的报文输出信号，并根据所述报文输出信号拟合报文实际扭矩响应曲线；

将所述阶跃实际扭矩响应曲线、所述等速稳态实际扭矩响应曲线、所述加速实际扭矩响应曲线、所述高速瞬态实际扭矩响应曲线和所述报文实际扭矩响应曲线作为实际扭矩响应曲线。

优选地，所述根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果的步骤，具体包括：

根据量化评价指标分析所述阶跃实际扭矩响应曲线，获得上升时间分析结果、阶跃最大偏移量分析结果、阶跃超调量分析结果、阶跃峰值时间分析结果、调节时间分析结果、振荡次数分析结果以及稳态误差分析结果，其中，所述量化评价指标包括上升时间、阶跃最大偏移量、阶跃超调量、阶跃峰值时间、调节时间、振荡次数以及稳态误差；

将所述上升时间分析结果、所述阶跃最大偏移量分析结果、所述阶跃超调量分析结果、所述阶跃峰值时间分析结果、所述调节时间分析结果、所述振荡次数分析结果以及所述稳态误差分析结果作为分析结果。

优选地，所述根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果的步骤，具体包括：

根据量化评价指标分析所述加速实际扭矩响应曲线，获得上升时间分析结果、加速最大偏移量分析结果、加速超调量分析结果、加速峰值时间分析结果、调节时间分析结果、振荡次数分析结果以及稳态误差分析结果，其中，所述量化评价指标包括上升时间、加速最大偏移量、加速超调量、加速峰值时间、调节时间、振荡次数以及稳态误差；

将所述上升时间分析结果、所述加速最大偏移量分析结果、所述加速超调量分析结果、所述加速峰值时间分析结果、所述调节时间分析结果、所述振荡次数分析结果以及所述稳态误差分析结果作为分析结果。

优选地，所述根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果的步骤，具体包括：

根据量化评价指标分析所述报文实际扭矩响应曲线的扭矩波动；

获得扭矩波动分析结果，并将所述扭矩波动分析结果作为分析结果。

优选地，所述对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果的步骤，具体包括：

根据所述分析结果构建评价数据库；

通过整车驾驶平顺性指标以及所述评价数据库确定权重值；

根据所述权重值对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电机控制系统的评价装置，所述电机控制系统的评价装置包括：

设定模块，用于分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值；

输入模块，用于建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号；

输出模块，用于基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线；

分析模块，用于根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果；

评价模块，用于对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子设备，所述设备包括：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机控制系统的评价程序，所述电机控制系统的评价程序配置为实现如上文所述的电机控制系统的评价方法的步骤。

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机控制系统的评价程序，所述电机控制系统的评价程序被处理器执行时实现如上文所述的电机控制系统的评价方法的步骤。

本发明通过分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值；建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号；基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果；对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。通过上述方式，模拟整车的行驶工况，可以实现对电机控制系统的响应评价，并可以制定量化的评价标准，获得电机控制系统在预设模拟工况下对应的评价结果，为整车搭载何种电机及电机控制系统提供重要的参考依据，从而解决了现有技术驾驶性标定试验无法判定电机控制系统自身的缺陷，缺乏对电机控制系统响应的量化评价指标的技术问题。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图；

图2为本发明电机控制系统的评价方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明电机控制系统的评价方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明电机控制系统的评价装置第一实施例的结构框图。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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子设备结构示意图。

如图1所示，该电子设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing 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可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还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(RandomAccessMemory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-VolatileMemory，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的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对电子设备的限定，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、用户接口模块以及电机控制系统的评价程序。

在图1所示的电子设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明电子设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在电子设备中，所述电子设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电机控制系统的评价程序，并执行本发明实施例提供的电机控制系统的评价方法。

本发明实施例提供了一种电机控制系统的评价方法，参照图2，图2为本发明一种电机控制系统的评价方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述电机控制系统的评价方法包括以下步骤：

步骤S10：分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值。

需要说明的是，本实施例中所述电机控制系统的评价方法通过模拟整车的行驶工况，可以在电机试验台架系统上实现对电机控制系统的响应评价，并可以制定量化的评价标准，从而为整车搭载何种电机及电机控制系统提供重要的参考依据。本实施例可以基于电机试验台架系统实现，所述电机台架试验系统可以包括回收电池、动力电池、高压盒、充电柜、路谱信号器、信号处理器、驱动电机控制器、转速检测器、驱动电机、负载电机控制器、负载电机信号发生器、电机控制器以及驱动电机等，本实施例对所述电机控制系统的评价不需要电机试验台架系统的所有功能，仅需要信号发生器将目标扭矩值以报文形式传递给电机控制器，并采集驱动电机反馈回来的实际扭矩值，通过研究电机控制系统输出的实际扭矩值和输入的目标扭矩值之间的映射关系实现对所述电机控制系统的评价。

具体地，所述整车实际动力参数包括起步地面静摩擦力、等速整车参数、标定驱动力矩阵表、脉冲曲线以及异常报文信号；所述分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值的步骤，具体包括：根据起步地面静摩擦力确定阶跃目标扭矩值；根据等速整车参数确定等速稳态目标扭矩值；根据标定驱动力矩阵表确定加速目标扭矩值；根据脉冲曲线确定高速瞬态目标扭矩值；根据异常报文信号确定报文目标扭矩值；将所述阶跃目标扭矩值、所述等速稳态目标扭矩值、所述加速目标扭矩值、所述高速瞬态目标扭矩值和所述报文目标扭矩值作为目标扭矩值。

步骤S20：建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号。

易于理解的是，本实施例中所述电机控制系统的评价方法结合整车实际动力参数建立预设模拟工况，所述预设模拟工况可以包括阶跃模拟工况、等速稳态模拟工况、加速模拟工况、高速瞬态模拟工况以及报文模拟工况，应当理解还可以结合整车实际动力参数建立其它预设模拟工况，本实施例对此不加以限制。

步骤S30：基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线。

需要说明的是，所述基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线的步骤，具体包括：基于预设阶跃模拟工况获取所述阶跃目标扭矩值对应的阶跃输出信号，并根据所述阶跃输出信号拟合阶跃实际扭矩响应曲线；基于预设等速稳态模拟工况获取所述等速稳态目标扭矩值对应的等速稳态输出信号，并根据所述等速稳态输出信号拟合等速稳态实际扭矩响应曲线；基于预设加速模拟工况获取所述加速目标扭矩值对应的加速输出信号，并根据所述加速输出信号拟合加速实际扭矩响应曲线；基于预设高速瞬态模拟工况获取所述高速瞬态目标扭矩值对应的高速瞬态输出信号，并根据所述高速瞬态输出信号拟合高速瞬态实际扭矩响应曲线；基于预设报文模拟工况获取所述报文目标扭矩值对应的报文输出信号，并根据所述报文输出信号拟合报文实际扭矩响应曲线；将所述阶跃实际扭矩响应曲线、所述等速稳态实际扭矩响应曲线、所述加速实际扭矩响应曲线、所述高速瞬态实际扭矩响应曲线和所述报文实际扭矩响应曲线作为实际扭矩响应曲线。

步骤S40：根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果。

需要说明的是，根据起步地面静摩擦力确定阶跃目标扭矩值；将所述阶跃目标扭矩值作为所述预设阶跃模拟工况的输入信号；基于预设阶跃模拟工况获取所述阶跃目标扭矩值对应的阶跃输出信号，并根据所述阶跃输出信号拟合阶跃实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述阶跃实际扭矩响应曲线，获得上升时间分析结果、阶跃最大偏移量分析结果、阶跃超调量分析结果、阶跃峰值时间分析结果、调节时间分析结果、振荡次数分析结果以及稳态误差分析结果，其中，所述量化评价指标包括上升时间、阶跃最大偏移量、阶跃超调量、阶跃峰值时间、调节时间、振荡次数以及稳态误差；将所述上升时间分析结果、所述阶跃最大偏移量分析结果、所述阶跃超调量分析结果、所述阶跃峰值时间分析结果、所述调节时间分析结果、所述振荡次数分析结果以及所述稳态误差分析结果作为分析结果。

其中，输入值为阶跃目标扭矩值，上升时间为电机控制系统的响应从零第一次上升到输入值所需要的时间；阶跃最大偏移量为：电机控制系统的第一个峰值与输入值的差值；阶跃超调量为：阶跃最大偏移量与输入值的比值；阶跃峰值时间为：电机控制系统超过输入值，达到第一个峰值所需要的时间；调节时间为：电机控制系统的响应到达并保持在输入值一定误差范围内(5％或2％)所需要的时间；振荡次数为：在调整时间内电机控制系统的响应曲线的振荡次数；稳态误差为：电机控制系统输出的实际扭矩值进入允许误差范围后，输出值与输入值的差值。

易于理解的是，根据等速整车参数确定等速稳态目标扭矩值；将所述等速稳态目标扭矩值作为所述预设等速稳态模拟工况的输入信号；基于预设等速稳态模拟工况获取所述等速稳态目标扭矩值对应的等速稳态输出信号，并根据所述等速稳态输出信号拟合等速稳态实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述等速稳态实际扭矩响应曲线；分析所述等速稳态实际扭矩响应曲线的稳态误差。

其中，根据等速整车参数确定等速稳态目标扭矩值：例如模拟在等速40km/h、60km/h、80km/h(或其它车速)的行驶工况，根据整车参数，计算对应车速下的等速稳态目标扭矩值，等速稳态目标扭矩值与整车的传动系速比、轮胎半径、迎风面积、风阻系数、转动惯量等相关。预设等速稳态模拟工况的输入曲线形态与输出曲线形态等同于预设阶跃模拟工况中阶跃实际扭矩响应曲线进入稳态后的形态。

需要说明的是，根据标定驱动力矩阵表确定加速目标扭矩值；建立所述电机控制系统的预设加速模拟工况，并将所述加速目标扭矩值作为所述预设加速模拟工况的输入信号；基于预设加速模拟工况获取所述加速目标扭矩值对应的加速输出信号，并根据所述加速输出信号拟合加速实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述加速实际扭矩响应曲线，获得上升时间分析结果、加速最大偏移量分析结果、加速超调量分析结果、加速峰值时间分析结果、调节时间分析结果、振荡次数分析结果以及稳态误差分析结果，其中，所述量化评价指标包括上升时间、加速最大偏移量、加速超调量、加速峰值时间、调节时间、振荡次数以及稳态误差；将所述上升时间分析结果、所述加速最大偏移量分析结果、所述加速超调量分析结果、所述加速峰值时间分析结果、所述调节时间分析结果、所述振荡次数分析结果以及所述稳态误差分析结果作为分析结果。

其中，根据标定驱动力矩阵表确定加速目标扭矩值，所述标定驱动力矩阵表可以为现有整车控制器的标定驱动力矩阵表；输入值为加速目标扭矩值，输出值为电机控制系统输出的实际扭矩值即电机控制系统的响应；上升时间为电机控制系统的响应从零第一次上升到与输入值相等所需要的时间；加速最大偏移量为：输入值与输出值差值的最大值；加速超调量为：加速最大偏移量与对应时刻的输入值的比值；加速峰值时间为：电机控制系统的响应从零到达加速最大偏移量对应点的时间；调节时间为：电机控制系统的响应到达并保持在输入值一定误差范围内(5％或2％)所需要的时间；振荡次数为：在调整时间内电机控制系统的响应曲线的振荡次数；稳态误差为：电机控制系统输出的实际扭矩值进入允许误差范围后，输出值与输入值的差值。

易于理解的是，根据脉冲曲线确定高速瞬态目标扭矩值；建立预设高速瞬态模拟工况，并将所述高速瞬态目标扭矩值作为所述预设高速瞬态模拟工况的输入信号；基于预设高速瞬态模拟工况获取所述高速瞬态目标扭矩值对应的高速瞬态输出信号，并根据所述高速瞬态输出信号拟合高速瞬态实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述高速瞬态实际扭矩响应曲线。

其中，模拟在匀高速(如80km/h)行驶时，如需要超车，瞬时全油门加速工况，观察电机控制系统在高转速工况下的响应特性，输入高速瞬态目标扭矩值为脉冲曲线。输入值为高速瞬态目标扭矩值，输出值为电机控制系统输出的实际扭矩值即电机控制系统的响应；上升时间为电机控制系统的响应从零第一次上升到与输入值相等所需要的时间；高速瞬态最大偏移量为：输入值与输出值差值的最大值；高速瞬态超调量为：高速瞬态最大偏移量与对应时刻的输入值的比值；高速瞬态峰值时间为：电机控制系统的响应从零到达高速瞬态最大偏移量对应点的时间；调节时间为：电机控制系统的响应到达并保持在输入值一定误差范围内(5％或2％)所需要的时间；振荡次数为：在调整时间内电机控制系统的响应曲线的振荡次数；稳态误差为：电机控制系统输出的实际扭矩值进入允许误差范围后，输出值与输入值的差值。

需要说明的是，根据异常报文信号确定报文目标扭矩值；建立预设报文模拟工况，并将所述报文目标扭矩值作为所述预设报文模拟工况的输入信号；基于预设报文模拟工况获取所述报文目标扭矩值对应的报文输出信号，并根据所述报文输出信号拟合报文实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述报文实际扭矩响应曲线的扭矩波动；获得扭矩波动分析结果，并将所述扭矩波动分析结果作为分析结果。

其中，输入一组恒等的报文目标扭矩值给电机控制器，报文目标扭矩值中掺杂有错误帧(及报文格式不对)，或异常帧(即目标扭矩值突变的帧)，建立模拟外界干扰的预设报文模拟工况。观察电机控制系统对错误帧或错误的识别和处理能力，预设报文模拟工况主要考察电机控制系统的软件算法，以及电机控制系统对输入报文目标扭矩值的突变的处理能力，扭矩波动分析结果以报文输出信号拟合的报文实际扭矩响应曲线不产生波动为最优，即电机控制系统可以自动过滤错误的报文输入信号。

步骤S50：对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

应当理解的是，所述对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果的步骤，具体包括：根据所述分析结果构建评价数据库；通过整车驾驶平顺性指标以及所述评价数据库确定权重值；根据所述权重值对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

本实施例通过分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值；建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号；基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果；对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。通过上述方式，模拟整车的行驶工况，可以实现对电机控制系统的响应评价，并可以制定量化的评价标准，获得电机控制系统在预设模拟工况下对应的评价结果，为整车搭载何种电机及电机控制系统提供重要的参考依据，从而解决了现有技术驾驶性标定试验无法判定电机控制系统自身的缺陷，缺乏对电机控制系统响应的量化评价指标的技术问题。

参考图3，图3为本发明一种电机控制系统的评价方法第二实施例的流程示意图。基于上述第一实施例，本实施例电机控制系统的评价方法在所述步骤S50，具体包括：

步骤S501：根据所述分析结果构建评价数据库。

需要说明的是，根据采集到的输出信号拟合实际扭矩响应曲线，综合以上五种预设模拟工况下的系统响应特性，对电机控制系统响应水平进行评价。

具体地，所述预设模拟工况可以包括阶跃模拟工况、等速稳态模拟工况、加速模拟工况、高速瞬态模拟工况以及报文模拟工况；基于预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线；实际扭矩响应曲线可以包括：阶跃实际扭矩响应曲线、等速稳态实际扭矩响应曲线、加速实际扭矩响应曲线、高速瞬态实际扭矩响应曲线和报文实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果，所述分析结果包括阶跃分析结果、等速稳态分析结果、加速分析结果、高速瞬态分析结果和报文分析结果；根据阶跃分析结果、等速稳态分析结果、加速分析结果、高速瞬态分析结果和报文分析结果构建评价数据库。

步骤S502：通过整车驾驶平顺性指标以及所述评价数据库确定权重值。

易于理解的是，在综合分析足够数量的电机控制系统的响应特性后获得分析结果，根据分析结果形成评价结果数据库。制定各个量化评价指标的分级水平，可以将每个量化评价指标分为1～5级，5级代表最优，1级代表最差。并匹配评分，例如分值为1-5分，越优的评分越高。再对量化评价指标设定一定的权重值，权重值是根据评价数据库并结合整车驾驶平顺性指标来设定，并可以不断在实践中修正。

步骤S503：根据所述权重值对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

需要说明的是，根据所述权重值对所述分析结果进行加权求和，最终以各量化评价指标的加权求和总分作为电机控制系统对应的响应评价结果，即获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

应当理解的是，若实际采集的实际扭矩响应曲线呈现不规则的形态，难以准确界定量化评价指标。可将不同的电机控制系统的实际扭矩响应曲线置于同一个坐标轴内，观察对比不同的电机控制系统的实际扭矩响应曲线的走势，一般的情况下，通过实际扭矩响应曲线的走势对比即可以大体判断出不同的电机控制系统孰优孰劣。例如，上升时间越短，最大偏移量越小、超调量越小、峰值时间越短、调节时间越短、振荡次数越少、稳态误差越小的电机控制系统可以认为越优。如果还无法判断不同电机控制系统的优劣，可以根据实际扭矩响应曲线的走势，获取上述量化评价指标中的一项或几项通过实际计算来分析。

本实施例通过根据所述分析结果构建评价数据库；通过整车驾驶平顺性指标以及所述评价数据库确定权重值；根据所述权重值对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。通过上述方式，分析电机控制系统的实际扭矩响应曲线，并选取量化评价指标，采用评分机制逐项打分并加权求和，求和结果用于量化评价电机控制系统的响应特性，提高了电机控制系统响应评价的客观性，且可以在台架上即完成电机控制系统的响应评价，评价过程实际也是对电机控制系统的标定和优化过程。为整车搭载何种电机及电机控制系统提供重要的参考依据，从而解决了现有技术驾驶性标定试验无法判定电机控制系统自身的缺陷，缺乏对电机控制系统响应的量化评价指标的技术问题。

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机控制系统的评价程序，所述电机控制系统的评价程序被处理器执行如上文所述的电机控制系统的评价方法的步骤。

由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

参照图4，图4为本发明电机控制系统的评价装置第一实施例的结构框图。

如图4所示，本发明实施例中电机控制系统的评价装置包括：设定模块10、输入模块20、输出模块30、分析模块40以及评价模块50；其中，

设定模块10，用于分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值。

需要说明的是，本实施例中所述电机控制系统的评价方法通过模拟整车的行驶工况，可以在电机试验台架系统上实现对电机控制系统的响应评价，并可以制定量化的评价标准，从而为整车搭载何种电机及电机控制系统提供重要的参考依据。本实施例可以基于电机试验台架系统实现，所述电机台架试验系统可以包括回收电池、动力电池、高压盒、充电柜、路谱信号器、信号处理器、驱动电机控制器、转速检测器、驱动电机、负载电机控制器、负载电机信号发生器、电机控制器以及驱动电机等，本实施例对所述电机控制系统的评价不需要电机试验台架系统的所有功能，仅需要信号发生器将目标扭矩值以报文形式传递给电机控制器，并采集驱动电机反馈回来的实际扭矩值，通过研究电机控制系统输出的实际扭矩值和输入的目标扭矩值之间的映射关系实现对所述电机控制系统的评价。

具体地，所述整车实际动力参数包括起步地面静摩擦力、等速整车参数、标定驱动力矩阵表、脉冲曲线以及异常报文信号；所述分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值的步骤，具体包括：根据起步地面静摩擦力确定阶跃目标扭矩值；根据等速整车参数确定等速稳态目标扭矩值；根据标定驱动力矩阵表确定加速目标扭矩值；根据脉冲曲线确定高速瞬态目标扭矩值；根据异常报文信号确定报文目标扭矩值；将所述阶跃目标扭矩值、所述等速稳态目标扭矩值、所述加速目标扭矩值、所述高速瞬态目标扭矩值和所述报文目标扭矩值作为目标扭矩值。

输入模块20，用于建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号。

易于理解的是，本实施例中所述电机控制系统的评价方法结合整车实际动力参数建立预设模拟工况，所述预设模拟工况可以包括阶跃模拟工况、等速稳态模拟工况、加速模拟工况、高速瞬态模拟工况以及报文模拟工况，应当理解还可以结合整车实际动力参数建立其它预设模拟工况，本实施例对此不加以限制。

输出模块30，用于基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线。

需要说明的是，所述基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线的步骤，具体包括：基于预设阶跃模拟工况获取所述阶跃目标扭矩值对应的阶跃输出信号，并根据所述阶跃输出信号拟合阶跃实际扭矩响应曲线；基于预设等速稳态模拟工况获取所述等速稳态目标扭矩值对应的等速稳态输出信号，并根据所述等速稳态输出信号拟合等速稳态实际扭矩响应曲线；基于预设加速模拟工况获取所述加速目标扭矩值对应的加速输出信号，并根据所述加速输出信号拟合加速实际扭矩响应曲线；基于预设高速瞬态模拟工况获取所述高速瞬态目标扭矩值对应的高速瞬态输出信号，并根据所述高速瞬态输出信号拟合高速瞬态实际扭矩响应曲线；基于预设报文模拟工况获取所述报文目标扭矩值对应的报文输出信号，并根据所述报文输出信号拟合报文实际扭矩响应曲线；将所述阶跃实际扭矩响应曲线、所述等速稳态实际扭矩响应曲线、所述加速实际扭矩响应曲线、所述高速瞬态实际扭矩响应曲线和所述报文实际扭矩响应曲线作为实际扭矩响应曲线。

分析模块40，用于根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果。

需要说明的是，根据起步地面静摩擦力确定阶跃目标扭矩值；将所述阶跃目标扭矩值作为所述预设阶跃模拟工况的输入信号；基于预设阶跃模拟工况获取所述阶跃目标扭矩值对应的阶跃输出信号，并根据所述阶跃输出信号拟合阶跃实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述阶跃实际扭矩响应曲线，获得上升时间分析结果、阶跃最大偏移量分析结果、阶跃超调量分析结果、阶跃峰值时间分析结果、调节时间分析结果、振荡次数分析结果以及稳态误差分析结果，其中，所述量化评价指标包括上升时间、阶跃最大偏移量、阶跃超调量、阶跃峰值时间、调节时间、振荡次数以及稳态误差；将所述上升时间分析结果、所述阶跃最大偏移量分析结果、所述阶跃超调量分析结果、所述阶跃峰值时间分析结果、所述调节时间分析结果、所述振荡次数分析结果以及所述稳态误差分析结果作为分析结果。

其中，输入值为阶跃目标扭矩值，上升时间为电机控制系统的响应从零第一次上升到输入值所需要的时间；阶跃最大偏移量为：电机控制系统的第一个峰值与输入值的差值；阶跃超调量为：阶跃最大偏移量与输入值的比值；阶跃峰值时间为：电机控制系统超过输入值，达到第一个峰值所需要的时间；调节时间为：电机控制系统的响应到达并保持在输入值一定误差范围内(5％或2％)所需要的时间；振荡次数为：在调整时间内电机控制系统的响应曲线的振荡次数；稳态误差为：电机控制系统输出的实际扭矩值进入允许误差范围后，输出值与输入值的差值。

易于理解的是，根据等速整车参数确定等速稳态目标扭矩值；将所述等速稳态目标扭矩值作为所述预设等速稳态模拟工况的输入信号；基于预设等速稳态模拟工况获取所述等速稳态目标扭矩值对应的等速稳态输出信号，并根据所述等速稳态输出信号拟合等速稳态实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述等速稳态实际扭矩响应曲线；分析所述等速稳态实际扭矩响应曲线的稳态误差。

其中，根据等速整车参数确定等速稳态目标扭矩值：例如模拟在等速40km/h、60km/h、80km/h(或其它车速)的行驶工况，根据整车参数，计算对应车速下的等速稳态目标扭矩值，等速稳态目标扭矩值与整车的传动系速比、轮胎半径、迎风面积、风阻系数、转动惯量等相关。预设等速稳态模拟工况的输入曲线形态与输出曲线形态等同于预设阶跃模拟工况中阶跃实际扭矩响应曲线进入稳态后的形态。

需要说明的是，根据标定驱动力矩阵表确定加速目标扭矩值；建立所述电机控制系统的预设加速模拟工况，并将所述加速目标扭矩值作为所述预设加速模拟工况的输入信号；基于预设加速模拟工况获取所述加速目标扭矩值对应的加速输出信号，并根据所述加速输出信号拟合加速实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述加速实际扭矩响应曲线，获得上升时间分析结果、加速最大偏移量分析结果、加速超调量分析结果、加速峰值时间分析结果、调节时间分析结果、振荡次数分析结果以及稳态误差分析结果，其中，所述量化评价指标包括上升时间、加速最大偏移量、加速超调量、加速峰值时间、调节时间、振荡次数以及稳态误差；将所述上升时间分析结果、所述加速最大偏移量分析结果、所述加速超调量分析结果、所述加速峰值时间分析结果、所述调节时间分析结果、所述振荡次数分析结果以及所述稳态误差分析结果作为分析结果。

其中，根据标定驱动力矩阵表确定加速目标扭矩值，所述标定驱动力矩阵表可以为现有整车控制器的标定驱动力矩阵表；输入值为加速目标扭矩值，输出值为电机控制系统输出的实际扭矩值即电机控制系统的响应；上升时间为电机控制系统的响应从零第一次上升到与输入值相等所需要的时间；加速最大偏移量为：输入值与输出值差值的最大值；加速超调量为：加速最大偏移量与对应时刻的输入值的比值；加速峰值时间为：电机控制系统的响应从零到达加速最大偏移量对应点的时间；调节时间为：电机控制系统的响应到达并保持在输入值一定误差范围内(5％或2％)所需要的时间；振荡次数为：在调整时间内电机控制系统的响应曲线的振荡次数；稳态误差为：电机控制系统输出的实际扭矩值进入允许误差范围后，输出值与输入值的差值。

易于理解的是，根据脉冲曲线确定高速瞬态目标扭矩值；建立预设高速瞬态模拟工况，并将所述高速瞬态目标扭矩值作为所述预设高速瞬态模拟工况的输入信号；基于预设高速瞬态模拟工况获取所述高速瞬态目标扭矩值对应的高速瞬态输出信号，并根据所述高速瞬态输出信号拟合高速瞬态实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述高速瞬态实际扭矩响应曲线。

其中，模拟在匀高速(如80km/h)行驶时，如需要超车，瞬时全油门加速工况，观察电机控制系统在高转速工况下的响应特性，输入高速瞬态目标扭矩值为脉冲曲线。输入值为高速瞬态目标扭矩值，输出值为电机控制系统输出的实际扭矩值即电机控制系统的响应；上升时间为电机控制系统的响应从零第一次上升到与输入值相等所需要的时间；高速瞬态最大偏移量为：输入值与输出值差值的最大值；高速瞬态超调量为：高速瞬态最大偏移量与对应时刻的输入值的比值；高速瞬态峰值时间为：电机控制系统的响应从零到达高速瞬态最大偏移量对应点的时间；调节时间为：电机控制系统的响应到达并保持在输入值一定误差范围内(5％或2％)所需要的时间；振荡次数为：在调整时间内电机控制系统的响应曲线的振荡次数；稳态误差为：电机控制系统输出的实际扭矩值进入允许误差范围后，输出值与输入值的差值。

需要说明的是，根据异常报文信号确定报文目标扭矩值；建立预设报文模拟工况，并将所述报文目标扭矩值作为所述预设报文模拟工况的输入信号；基于预设报文模拟工况获取所述报文目标扭矩值对应的报文输出信号，并根据所述报文输出信号拟合报文实际扭矩响应曲线；根据量化评价指标分析所述报文实际扭矩响应曲线的扭矩波动；获得扭矩波动分析结果，并将所述扭矩波动分析结果作为分析结果。

其中，输入一组恒等的报文目标扭矩值给电机控制器，报文目标扭矩值中掺杂有错误帧(及报文格式不对)，或异常帧(即目标扭矩值突变的帧)，建立模拟外界干扰的预设报文模拟工况。观察电机控制系统对错误帧或错误的识别和处理能力，预设报文模拟工况主要考察电机控制系统的软件算法，以及电机控制系统对输入报文目标扭矩值的突变的处理能力，扭矩波动分析结果以报文输出信号拟合的报文实际扭矩响应曲线不产生波动为最优，即电机控制系统可以自动过滤错误的报文输入信号。

评价模块50，用于对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

应当理解的是，所述对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果的步骤，具体包括：根据所述分析结果构建评价数据库；通过整车驾驶平顺性指标以及所述评价数据库确定权重值；根据所述权重值对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

本实施例中所述电机控制系统的评价装置包括：设定模块10、输入模块20、输出模块30、分析模块40以及评价模块50；其中，设定模块10，用于分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值；输入模块20，用于建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号；输出模块30，用于基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线；分析模块40，用于根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果；评价模块50，用于对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。通过上述方式，模拟整车的行驶工况，可以实现对电机控制系统的响应评价，并可以制定量化的评价标准，获得电机控制系统在预设模拟工况下对应的评价结果，为整车搭载何种电机及电机控制系统提供重要的参考依据，从而解决了现有技术驾驶性标定试验无法判定电机控制系统自身的缺陷，缺乏对电机控制系统响应的量化评价指标的技术问题。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的电机控制系统的评价方法，此处不再赘述。

此外，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。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、物品或者系统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。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

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 (10)

1.一种电机控制系统的评价方法，其特征在于，所述电机控制系统的评价方法包括：

分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值；

建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号；

基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线；

根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果；

对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

2.如权利要求1所述的电机控制系统的评价方法，其特征在于，所述分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值的步骤，具体包括：

根据起步地面静摩擦力确定阶跃目标扭矩值；

根据等速整车参数确定等速稳态目标扭矩值；

根据标定驱动力矩阵表确定加速目标扭矩值；

根据脉冲曲线确定高速瞬态目标扭矩值；

根据异常报文信号确定报文目标扭矩值；

将所述阶跃目标扭矩值、所述等速稳态目标扭矩值、所述加速目标扭矩值、所述高速瞬态目标扭矩值和所述报文目标扭矩值作为目标扭矩值。

3.如权利要求2所述的电机控制系统的评价方法，其特征在于，所述基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线的步骤，具体包括：

基于预设阶跃模拟工况获取所述阶跃目标扭矩值对应的阶跃输出信号，并根据所述阶跃输出信号拟合阶跃实际扭矩响应曲线；

基于预设等速稳态模拟工况获取所述等速稳态目标扭矩值对应的等速稳态输出信号，并根据所述等速稳态输出信号拟合等速稳态实际扭矩响应曲线；

基于预设加速模拟工况获取所述加速目标扭矩值对应的加速输出信号，并根据所述加速输出信号拟合加速实际扭矩响应曲线；

基于预设高速瞬态模拟工况获取所述高速瞬态目标扭矩值对应的高速瞬态输出信号，并根据所述高速瞬态输出信号拟合高速瞬态实际扭矩响应曲线；

基于预设报文模拟工况获取所述报文目标扭矩值对应的报文输出信号，并根据所述报文输出信号拟合报文实际扭矩响应曲线；

将所述阶跃实际扭矩响应曲线、所述等速稳态实际扭矩响应曲线、所述加速实际扭矩响应曲线、所述高速瞬态实际扭矩响应曲线和所述报文实际扭矩响应曲线作为实际扭矩响应曲线。

4.如权利要求3所述的电机控制系统的评价方法，其特征在于，所述根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果的步骤，具体包括：

根据量化评价指标分析所述阶跃实际扭矩响应曲线，获得上升时间分析结果、阶跃最大偏移量分析结果、阶跃超调量分析结果、阶跃峰值时间分析结果、调节时间分析结果、振荡次数分析结果以及稳态误差分析结果，其中，所述量化评价指标包括上升时间、阶跃最大偏移量、阶跃超调量、阶跃峰值时间、调节时间、振荡次数以及稳态误差；

将所述上升时间分析结果、所述阶跃最大偏移量分析结果、所述阶跃超调量分析结果、所述阶跃峰值时间分析结果、所述调节时间分析结果、所述振荡次数分析结果以及所述稳态误差分析结果作为分析结果。

5.如权利要求3所述的电机控制系统的评价方法，其特征在于，所述根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果的步骤，具体包括：

根据量化评价指标分析所述加速实际扭矩响应曲线，获得上升时间分析结果、加速最大偏移量分析结果、加速超调量分析结果、加速峰值时间分析结果、调节时间分析结果、振荡次数分析结果以及稳态误差分析结果，其中，所述量化评价指标包括上升时间、加速最大偏移量、加速超调量、加速峰值时间、调节时间、振荡次数以及稳态误差；

将所述上升时间分析结果、所述加速最大偏移量分析结果、所述加速超调量分析结果、所述加速峰值时间分析结果、所述调节时间分析结果、所述振荡次数分析结果以及所述稳态误差分析结果作为分析结果。

6.如权利要求3所述的电机控制系统的评价方法，其特征在于，所述根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果的步骤，具体包括：

根据量化评价指标分析所述报文实际扭矩响应曲线的扭矩波动；

获得扭矩波动分析结果，并将所述扭矩波动分析结果作为分析结果。

7.如权利要求1～6中任一项所述的电机控制系统的评价方法，其特征在于，所述对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果的步骤，具体包括：

根据所述分析结果构建评价数据库；

通过整车驾驶平顺性指标以及所述评价数据库确定权重值；

根据所述权重值对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

8.一种电机控制系统的评价装置，其特征在于，所述电机控制系统的评价装置包括：

设定模块，用于分别获取不同维度的整车实际动力参数对应的目标扭矩值；

输入模块，用于建立预设模拟工况，并将所述目标扭矩值作为所述预设模拟工况的输入信号；

输出模块，用于基于所述预设模拟工况获取所述目标扭矩值对应的输出信号，并根据所述输出信号拟合实际扭矩响应曲线；

分析模块，用于根据量化评价指标分析所述实际扭矩响应曲线，以获得分析结果；

评价模块，用于对所述分析结果进行加权求和，以获得所述预设模拟工况对应的评价结果。

9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：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机控制系统的评价程序，所述电机控制系统的评价程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的电机控制系统的评价方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有电机控制系统的评价程序，所述电机控制系统的评价程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的电机控制系统的评价方法的步骤。

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