CN112865639A - 含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统。包括MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块，接收扭矩指令和转速指令以及电动汽车中车载蓄电池输出的直流电压指令通过含路况复现功能的永磁同步电机控制方法建立的定子电流二维表查询，实时输出定子电流指令；进而通过定子电流PI闭环控制和空间矢量脉宽调制得到电机三相电压信号用于驱动电机，实现了电动汽车路谱工况复现功能。本发明在利用MTPA、恒扭矩、MTPV三种电机控制模式平滑过渡生成二维表时考虑了电机参数与电流间的关系，在减小计算量的同时提高了电机控制精度，达到电动汽车路况实时、精准复现的目的，从而避免了繁琐的汽车测试台架建设。

Description

含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统

技术领域

本发明涉及电动汽车电机控制技术领域的一种电机控制系统和方法，尤其是涉及一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统和方法。

背景技术

目前用于电动汽车油耗/疲劳性能测试的标准路谱工况主要分为三种：新标欧洲循环测试(New European Driving Cycle,NEDC)、全球轻型汽车测试循环(World Light-duty Vehicle Test Cycle,WLTC)和中国轻型汽车行驶工况(China Light-duty VehicleTest Cycle,CLTC)。电动汽车电机驱动系统是实现上述油耗/疲劳性能测试中极其关键的一环，而不同的路谱工况之间存在巨大差异性，同一路谱工况下也存在一定的波动性和不确定性，汽车厂商需要针对不同路谱工况特性搭建不同的含真实电控系统的汽车测试台架，台架建设和测试周期较长，亟需建立一个具备各种非平稳路谱工况复现功能的电动汽车电机准在线控制系统，将电动汽车路谱工况信息实时、精准翻译成电机控制信息，为电动汽车路谱工况的准在线测试提供新思路。

为使电动汽车有更好的动力性能，通常汽车厂商要求电机驱动系统能为电机提供更宽的调速范围及更大的输出扭矩。而采用弱磁控制技术能够更有效利用磁阻扭矩，从而获得更大的输出扭矩，实现了电机的宽调速范围，被广泛应用于电动汽车永磁同步电机控制系统中。目前在实际工程应用中，为了避免实时计算给电动汽车控制器MCU造成较大的负担，通常采用前馈弱磁查表法来加快计算速度，减少计算量。

在已公开的专利中，CN110311611B和CN111769772A采用的是前馈弱磁查表法，其基本思想是采用二维查表法，在电机运行过程中，根据给定扭矩和转速，实时查询交、直轴电流值与给定扭矩和转速的关系表来获取给定交、直轴电流值指令，并利用定子电压值和极限电压值的比较得到直轴电流修正值。这种方法减少了实时运算，大幅度减少了控制器MCU负担，在工程上被广泛运用，但二维表建立时没有考虑到电机实际运行时电机参数会随着电流的变化而变化，采用额定电机参数值会造成电机控制精度下降或控制系统失稳；且电动汽车在跑路谱工况时车载蓄电池输出的直流电压并不是一个恒定值，而是会随着行驶时间慢慢降低，采用恒定的车载蓄电池直流电压值将难以实现对路谱工况精准复现。

综上所述，汽车厂商利用含真实电控系统的汽车测试台架去跑标准路谱工况存在建设周期长、测试成本高的问题；实际工程应用中汽车电控系统广泛使用的前馈弱磁查表法只考虑额定电机参数和恒定车载电池直流电压，存在控制系统易失稳以及难以实现对路谱工况精准复现的问题。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的是提供一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统和方法，在建立二维表时将时变电机参数考虑进去，在不同车载蓄电池直流电压下都能将非平稳路谱工况实时、精准复现，避免了繁琐的汽车测试台架建设过程，为电动汽车路谱工况的准在线测试提供新思路。

本发明所采用的技术方案是包括：

电动汽车路谱工况模块，用于实时接收汽车行驶数据和测量的路面坡度数据，通过汽车动力学模型实时翻译电动汽车路谱工况，实时输出扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}并发送到MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块；

定子电感二维表查询模块，用于接收定子电流指令，根据离线方式标定出的永磁同步电机控制系统中的定子电感、转子磁链、最高转速、最大扭矩和峰值功率等电机参数，实时输出定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}；L_{d_given}和L_{q_given}分别表示定子电感指令在交轴、直轴的分量；

MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块，用于接收扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}以及电动汽车中车载蓄电池输出的直流电压指令U_dc，通过含路况复现功能的永磁同步电机控制方法建立的定子电流二维表查询，实时输出定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}；i_{d_given}和i_{q_given}分别表示定子电流指令在交轴、直轴的分量；

定子电流PI闭环控制和电压前馈补偿模块，用于接收定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}以及定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}，通过PI控制实时输出占空比指令u_dutya、u_dutyb和u_dutyc，u_dutya、u_dutyb和u_dutyc分别表示永磁同步电机三相中各相的占空比指令；根据定子电感指令在线调整PI控制的参数；

SVPWM调制模块，用于接收占空比指令u_dutya、u_dutyb和u_dutyc，实时输出定子电压指令U_a、U_b和U_c；

永磁同步电机模型，用于接收定子电压指令U_a、U_b和U_c以控制永磁同步电机运行，模拟电动汽车永磁同步电机真实运行过程。

本发明查询二维表得到d轴和q轴定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}；通过定子电流PI闭环控制和空间矢量脉宽调制(SVPWM)得到电机三相电压信号用于驱动电机，在Simulink上实现了电动汽车路谱工况复现功能。

所述的汽车动力学模型包括行驶距离公式(1)、速度公式(2)、电动汽车加速度公式(3)、扭矩公式(4)和转速公式(5)，所述电动汽车路谱工况模块中通过以下汽车动力学模型处理翻译获得扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}，翻译出来的扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}输入到MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块：

Velocity＝∫a dt (2)

式中，a为电动汽车的加速度，F为电动汽车的牵引力，R为摩擦力，G为电动汽车的重力，M为电动汽车的质量，Velocity为电动汽车的行驶速度，Distance为电动汽车的时间t1到t2间的行驶距离，g为电动汽车内变速箱的传动比，r为电动汽车的车轮直径，N为电动汽车中牵引电机数量，t表示时间。

根据离线方式标定出的电机参数包括真实汽车台架试验获取的数据、对电机本体进行有限元分析获取的数据以及定子电感标定值和转子磁链标定值分别与定子电流值之间呈非线性关系的数据，离线方式标定出的电机参数将作为实时更新的数据输入到定子电流PI闭环控制和电压前馈补偿模块。

所述的MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块中，定子电流二维表具体为：

在永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下，构建出以下能反映真实汽车电机控制模式的控制方式：

若低于电机转折转速时，采用最大扭矩电流比(MTPA)控制；

若高于电机转折转速但定子电流没达到最大相电流峰值时，采用恒扭矩控制；

若高于电机转折转速但定子电流达到了最大相电流峰值时，采用最大扭矩电压比(MTPV)控制；

三种控制平滑过渡，生成d轴和q轴电流给定值关于电机扭矩和转速的二维表。

所述的定子电流二维表按照以下方式处理获得：

1)结合离线标定出的定子电感、转子磁链、最高转速、最大扭矩和峰值功率等电机参数按照以下输出功率计算公式(6)，计算永磁同步电机不同转速下对应的扭矩T_e作为不同转速下的最大扭矩，然后利用永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下构建出的最大扭矩电压比控制模型，最大扭矩电压比控制模型包含了以下扭矩计算公式(7)、定子电流限制公式(8)、定子电压计算公式(9)和定子电压限制公式(10)，通过最大扭矩电压比求解模型计算获得不同转速下的最大扭矩对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为高速区定子直轴电流和高速区定子交轴电流；

u_s≤U_max (10)

式中，P_e为永磁同步电机的功率，ω_e为永磁同步电机的转速，T_e为永磁同步电机的扭矩，N_p为永磁同步电机中线圈的极对数，

为转子磁链，L_d为定子直轴电感，L_q为定子交轴电感，i_d为定子直轴电流，i_q为定子交轴电流，I_max为允许通过的最大定子电流峰值，u_d为定子直轴电压，u_q为定子交轴电压，u_s为定子电压，U_max为最大相电压峰值U_max；

2)再根据扭矩计算公式(7)在永磁同步电机的两相d-q旋转坐标系下构建的最大扭矩电流比控制模型，计算出不同扭矩对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流；

3)设定转速ω_e的初始值ω₀；

4)设定扭矩T_e的初始值T_e0；

5)在当前扭矩指令下，根据步骤2)的结果输出对应的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流，再代入定子电压计算公式(9)计算出当前扭矩指令下的定子电压u_s；

6)判断定子电压u_s是否大于预设的最大相电压峰值U_max：

若定子电压u_s大于等于最大相电压峰值U_max，则由永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下构建出恒扭矩控制模型，恒扭矩求解模型包括扭矩计算公式(7)、定子电压计算公式(9)和定子电压限制公式(10)，通过恒扭矩控制模式模型计算出当前扭矩T_e对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为过渡区定子直轴电流和过渡区定子交轴电流，继续下一步骤；

若定子电压u_s小于最大相电压峰值U_max，则取步骤5)获得的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流作为当前转速和扭矩下的d轴和q轴定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，同时增加扭矩以获得新的扭矩，继续下一步骤；

式中，U_dc为电动汽车中的车载蓄电池输出的直流电压；

7)判断当前扭矩T_e是否大于预设的最大扭矩T_{e_max}：

若扭矩T_e大于等于最大扭矩T_{e_max}，则取步骤5)获得的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流作为当前转速和扭矩下的d轴和q轴定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，同时增加扭矩以获得新的扭矩，继续下一步骤；

若扭矩给定值T_e小于最大扭矩T_{e_max}，则取步骤1)获得的当前转速下最大扭矩对应的高速区定子直轴电流和高速区定子交轴电流，作为当前转速和扭矩下的d轴和q轴定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，返回步骤5)；

8)增加转速以获得新的转速，并和预设的最高转速ω_{e_max}进行判断：

若转速大于最高转速ω_{e_max}，则处理结束；

若转速小于最高转速ω_{e_max}，则返回步骤4)，重新设定扭矩T_e，进行新的一轮运算。

根据扭矩指令和转速指令，通过含路况复现功能的永磁同步电机控制方法建立的定子电流二维表查询，在进行查询前，先对转速指令ω_{e_given}利用以下公式(12)进行归一化处理，以实现车载蓄电池输出的直流电压自适应：

式中，U_{dc_min}为车载蓄电池输出的直流电压最小值，U_dc为电动汽车中的车载蓄电池输出的直流电压；

为归一化后的转速指令。

本发明在利用MTPA、恒扭矩、MTPV三种电机控制平滑过渡生成二维表时考虑了电机参数与电流间的关系，在减小计算量的同时提高了电机控制精度，达到电动汽车路况实时、精准复现的目的，从而避免了繁琐的汽车测试台架建设过程，为电动汽车路况的准在线测试提供新的处理方式。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用真实汽车台架试验或电机本体有限元分析等离线方法标定出所需要的电感、转子磁链、最高转速、最大扭矩和峰值功率等电机参数，作为实时更新的数据输入到电机控制系统中，解决了电感在电机实际运行时随电流变化造成的电机控制精度下降的问题；

2、本发明采用的生成d轴和q轴电流给定关于电机扭矩和转速的二维表方法同时涉及了MTPA、恒扭矩、MTPV三种控制，在电机转折转速以下采用MTPA控制，电机转折转速以上但定子电流没有达到最大相电流峰值采用恒扭矩控制，定子电流达到最大相电流峰值则采用MTPV控制，基于查表法的思想，在实际工程运用中无需得到线性的函数关系就可以通过扭矩和转速指令输出定子电流指定，计算量小，运算速度快。

3、本发明采用的生成d轴和q轴电流给定关于电机扭矩和转速的二维表方法解决了传统含负i_d弱磁环的控制方法在高速弱磁区域会出现电机过流的问题，实现了三种电机控制模式的平滑过渡。

4、本发明采用的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统和方法在进行二维表查询前对转速给定值进行了归一化处理，实现了车载蓄电池直流电压自适应，解决了传统二维查表法在车载蓄电池直流电压输出降低时无法对电动汽车路谱工况精准复现的问题。

附图说明

图1为本发明中使用的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统控制框图；

图2为本发明中使用的一种含路况复现功能的永磁同步电机控制方法实施流程图；

图3为本发明使用离线方式标定出的定子交直轴电感的二维表图。

图4为本发明中使用MTPA求解模型获得的定子电流分布曲线图。

图5为本发明中使用恒扭矩模型获得的定子电流分布曲线图。

图6为本发明中使用MTPV求解模型获得的定子电流分布曲线图。

图7为本发明中使用的用的一种含路况复现功能的永磁同步电机控制方法获得的定子电流二维表图。

图8为利用汽车动力学模型得到的NEDC路谱工况在0～60s的给定扭矩和转速。

图9为本发明使用一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统对NEDC路谱工况在0～60s的复现。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本发明作进一步说明。

本发明实施例及其实施情况如下，如图1所示：

电动汽车路谱工况模块，用于实时接收汽车行驶数据和测量的路面坡度数据，通过汽车动力学模型实时翻译电动汽车路谱工况，实时输出扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}并发送到MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块；

所述的汽车动力学模型包括行驶距离公式(1)、速度公式(2)、电动汽车加速度公式(3)、扭矩公式(4)和转速公式(5)，所述电动汽车路谱工况模块中通过以下汽车动力学模型处理翻译获得扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}，翻译出来的扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}输入到MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块。

定子电感二维表查询模块，用于接收定子电流指令，根据离线方式标定出的永磁同步电机控制系统中的定子电感、转子磁链、最高转速、最大扭矩和峰值功率等电机参数，实时输出定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}；L_{d_given}和L_{q_given}分别表示定子电感指令在交轴、直轴的分量；

如图2所示，定子电感二维表查询模块最终输出实时定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}，L_{d_given}和L_{q_given}作为实时更新的数据输入到定子电流PI闭环控制和电压前馈补偿模块。

MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块，用于接收扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}以及电动汽车中车载蓄电池输出的直流电压指令U_dc，通过含路况复现功能的永磁同步电机控制方法建立的定子电流二维表查询，实时输出定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}；i_{d_given}和i_{q_given}分别表示定子电流指令在交轴、直轴的分量。进行查询前需要先对转速指令ω_{e_given}利用公式(12)进行归一化处理，实现车载蓄电池输出的直流电压自适应，输出实时定子电流指令i_{d_given}和i_{q_9iven}。

生成d轴和q轴电流给定值关于电机扭矩和转速的定子电流二维表的具体流程如图3所示，按照以下方式处理：

1)结合离线标定出的定子电感、转子磁链、最高转速、最大扭矩和峰值功率等电机参数按照以下输出功率计算公式(6)，计算永磁同步电机不同转速下对应的扭矩T_e作为不同转速下的最大扭矩，然后利用永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下构建出的最大扭矩电压比控制模型，最大扭矩电压比控制模型包含了以下扭矩计算公式(7)、定子电流限制公式(8)、定子电压计算公式(9)和定子电压限制公式(10)，通过最大扭矩电压比控制模型计算获得不同转速下的最大扭矩对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为高速区定子直轴电流和高速区定子交轴电流；

2)再根据扭矩计算公式(7)在永磁同步电机的两相d-q旋转坐标系下构建的最大扭矩电流比控制模型，计算出不同扭矩对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流；

3)设定转速ω_e的初始值ω₀＝100rpm；

4)设定扭矩T_e的初始值T_e0＝0N.m；

5)在当前扭矩指令下，根据步骤2)的结果输出对应的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流，再代入定子电压计算公式(9)计算出当前扭矩指令下的定子电压u_s；

6)判断定子电压u_s是否大于预设的最大相电压峰值U_max：

若定子电压u_s大于等于最大相电压峰值U_max，则由永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下构建出恒扭矩控制模型，恒扭矩控制模型包括扭矩计算公式(7)、定子电压计算公式(9)和定子电压限制公式(10)，通过恒扭矩控制模型计算出当前扭矩T_e对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为过渡区定子直轴电流和过渡区定子交轴电流，继续下一步骤；

若定子电压u_s小于最大相电压峰值U_max，则取步骤5)获得的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流作为当前转速和扭矩下的d轴和q轴定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，同时扭矩增加10以获得新的扭矩，继续下一步骤；

在本实施案例中U_dc采用350V。

7)判断当前扭矩T_e是否大于预设的最大扭矩T_{e_max}：

若扭矩T_e大于等于最大扭矩T_{e_max}，则取步骤5)获得的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流作为当前转速和扭矩下的d轴和q轴定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，同时扭矩增加10以获得新的扭矩，继续下一步骤；

若扭矩给定值T_e小于最大扭矩T_{e_max}，则取步骤1)获得的当前转速下最大扭矩对应的高速区定子直轴电流和高速区定子交轴电流，作为当前转速和扭矩下的d轴和q轴定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，返回步骤5)；

8)转速增加100以获得新的转速，并和预设的最高转速ω_{e_max}进行判断：

若转速大于最高转速ω_{e_max}，则处理结束；

若转速小于最高转速ω_{e_max}，则返回步骤4)，重新设定扭矩T_e，进行新的一轮运算。

其中，生成d轴和q轴电流给定关于电机扭矩和转速的二维表的MTPA控制模型是使得永磁同步电机定子单位电流所产生的的电机扭矩最大，获得的定子电流分布曲线如图4所示。

生成d轴和q轴电流给定关于电机扭矩和转速的二维表的MTPV控制的基本思想是随着电机转速的再进一步增加，永磁同步电机的定子电压达到最大相电压峰值，电机定子电流达到最大相电流峰值，此时转速增加同时受电压和电流限制，MTPV控制模型获得的定子电流分布曲线如图5所示。

生成d轴和q轴电流给定关于电机扭矩和转速的二维表的恒扭矩控制，其基本思想是随着电机转速的增加，当永磁同步电机的定子电压达到最大相电压峰值时，转速增加会受电压限制，恒扭矩控制模型获得的定子电流分布曲线如图6所示。

定子电流PI闭环控制和电压前馈补偿模块，用于接收定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}以及定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}，通过PI控制实时输出占空比指令u_dutya、u_dutyb和u_dutyc，u_dutya、u_dutyb和u_dutyc分别表示永磁同步电机三相中各相的占空比指令；根据定子电感指令在线调整PI控制的参数；

SVPWM调制模块，用于接收占空比指令u_dutya、u_dutyb和u_dutyc，实时输出定子电压指令U_a、U_b和U_c；

永磁同步电机模型，用于接收定子电压指令U_a、U_b和U_c以控制永磁同步电机运行，模拟电动汽车永磁同步电机真实运行过程。

上述含路况复现功能的永磁同步电机控制系统通过软件程序Simulink实现，图8给出了利用汽车动力学模型得到的电动汽车CLTC标准路谱工况在0～60s的给定扭矩和转速，图9为利用本发明的永磁同步电机控制系统对0～60s的电动汽车CLTC标准路谱工况的复现。

Claims (6)

1.一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于，包括：

电动汽车路谱工况模块，用于实时接收汽车行驶数据和测量的路面坡度数据，通过汽车动力学模型实时翻译电动汽车路谱工况，实时输出扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}并发送到MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块；

定子电感二维表查询模块，用于接收定子电流指令，根据离线方式标定出的永磁同步电机控制系统中的定子电感、转子磁链、最高转速、最大扭矩和峰值功率等电机参数，实时输出定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}；

MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块，用于接收扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}以及电动汽车中车载蓄电池输出的直流电压指令U_dc，通过含路况复现功能的永磁同步电机控制方法建立的定子电流二维表查询，实时输出定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}；

定子电流PI闭环控制和电压前馈补偿模块，用于接收定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}以及定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}，通过PI控制实时输出占空比指令u_dutya、u_dutyb和u_dutyc，根据定子电感指令在线调整PI控制的参数；

SVPWM调制模块，用于接收占空比指令u_dutya、u_dutyb和u_dutyc，实时输出定子电压指令U_a、U_b和U_c；

永磁同步电机模型，用于接收定子电压指令U_a、U_b和U_c以控制永磁同步电机运行，模拟电动汽车永磁同步电机真实运行过程。

2.根据权利要求1所述的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于：所述电动汽车路谱工况模块中通过以下汽车动力学模型处理翻译获得扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}：

Velocity＝∫a dt (2)

式中，a为电动汽车的加速度，F为电动汽车的牵引力，R为摩擦力，G为电动汽车的重力，M为电动汽车的质量，Velocity为电动汽车的行驶速度，Distance为电动汽车的时间t1到t2间的行驶距离，g为电动汽车内变速箱的传动比，r为电动汽车的车轮直径，N为电动汽车中牵引电机数量，t表示时间。

3.根据权利要求1所述的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于：

根据离线方式标定出的电机参数包括真实汽车台架试验获取的数据、对电机本体进行有限元分析获取的数据以及定子电感标定值和转子磁链标定值分别与定子电流值之间呈非线性关系的数据。

4.根据权利要求1所述的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于：所述的MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块中，定子电流二维表具体为：

在永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下，构建出以下控制方式：

若低于电机转折转速时，采用最大扭矩电流比控制；

若高于电机转折转速但定子电流没达到最大相电流峰值时，采用恒扭矩控制；

若高于电机转折转速但定子电流达到了最大相电流峰值时，采用最大扭矩电压比控制；

三种控制平滑过渡，生成d轴和q轴电流给定值关于电机扭矩和转速的二维表。

5.根据权利要求1或4所述的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于：所述的定子电流二维表按照以下方式处理获得：

1)结合离线标定出的定子电感、转子磁链、最高转速、最大扭矩和峰值功率等电机参数按照以下输出功率计算公式(6)，计算永磁同步电机不同转速下对应的扭矩T_e作为不同转速下的最大扭矩，然后利用永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下构建出的最大扭矩电压比控制模型，最大扭矩电压比控制模型包含了以下扭矩计算公式(7)、定子电流限制公式(8)、定子电压计算公式(9)和定子电压限制公式(10)，通过最大扭矩电压比求解模型计算获得不同转速下的最大扭矩对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为高速区定子直轴电流和高速区定子交轴电流；

u_s≤U_max (10)

式中，P_e为永磁同步电机的功率，ω_e为永磁同步电机的转速，T_e为永磁同步电机的扭矩，N_p为永磁同步电机中线圈的极对数，

为转子磁链，L_d为定子直轴电感，L_q为定子交轴电感，i_d为定子直轴电流，i_q为定子交轴电流，I_max为允许通过的最大定子电流峰值，u_d为定子直轴电压，u_q为定子交轴电压，u_s为定子电压，U_max为最大相电压峰值U_max；

2)再根据扭矩计算公式(7)在永磁同步电机的两相d-q旋转坐标系下构建的最大扭矩电流比控制模型，计算出不同扭矩对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流；

3)设定转速ω_e的初始值ω₀；

4)设定扭矩T_e的初始值T_e0；

5)在当前扭矩指令下，根据步骤2)的结果输出对应的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流，再代入定子电压计算公式(9)计算出当前扭矩指令下的定子电压u_s；

6)判断定子电压u_s是否大于最大相电压峰值U_max：

若定子电压u_s大于等于最大相电压峰值U_max，则由永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下构建出恒扭矩控制模型，恒扭矩求解模型包括扭矩计算公式(7)、定子电压计算公式(9)和定子电压限制公式(10)，通过恒扭矩控制模式模型计算出当前扭矩T_e对应的定子直轴电流i_d和定子交轴电流i_q，分别作为过渡区定子直轴电流和过渡区定子交轴电流，继续下一步骤；

若定子电压u_s小于最大相电压峰值U_max，则取步骤5)获得的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流作为当前转速和扭矩下的定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，同时增加扭矩以获得新的扭矩，继续下一步骤；

式中，U_dc为电动汽车中的车载蓄电池输出的直流电压；

7)判断当前扭矩T_e是否大于最大扭矩T_{e_max}：

若扭矩T_e大于等于最大扭矩T_{e_max}，则取步骤5)获得的低速区定子直轴电流和低速区定子交轴电流作为当前转速和扭矩下的定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，同时增加扭矩以获得新的扭矩，继续下一步骤；

若扭矩给定值T_e小于最大扭矩T_{e_max}，则取步骤1)获得的当前转速下最大扭矩对应的高速区定子直轴电流和高速区定子交轴电流，作为当前转速和扭矩下的定子电流二维表中所需输出的定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}，返回步骤5)；

8)增加转速以获得新的转速，并和最高转速ω_{e_max}进行判断：

若转速大于最高转速ω_{e_max}，则处理结束；

若转速小于最高转速ω_{e_max}，则返回步骤4)，重新设定扭矩T_e，进行新的一轮运算。

6.根据权利要求1所述的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于：所述的MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块中，根据扭矩指令和转速指令，通过含路况复现功能的永磁同步电机控制方法建立的定子电流二维表查询，在进行查询前，先对转速指令ω_{e_given}利用以下公式(12)进行归一化处理：

式中，U_{dc_min}为车载蓄电池输出的直流电压最小值，U_dc为电动汽车中的车载蓄电池输出的直流电压；

为归一化后的转速指令。

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