CN113285632A - 一种双电机同步控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双电机同步控制方法及装置，所述方法应用于两个电机的控制，通过第一电机与第二电机的的当前转速值和预设转速值分别获得第一转速偏差值、第二转速偏差值、加速度偏差值、速度同步误差值；根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。结合加速度因素后，同步误差的反馈作用得到大幅度加强，可以调整第一电机的转速与第二电机的转速相差较小。可以在不影响跟踪误差精度的前提下，明显提高两个电机的同步精度。从而可以减小轮胎的磨损，以避免由于车辆行驶的不稳定而产生危险。

Description

一种双电机同步控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种双电机同步控制方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，我国机动车保有量已达到3.22亿辆，且仍以每年2000多万辆的速度增加，机动车尾气的污染物排放量居高不下，二氧化硫等污染物已成为大气污染的主要来源。为了减少大气污染，电动汽车逐渐走入人们的生活。

由于双电机具有比单电机具有更强的驱动负载能力，一般采用双电机来耦合驱动电动汽车。具体地，采用一个电机驱动前轴两轮，另一个电机驱动后轴两轮。若两个电机的转速不同会使前后轮的转速不同，会导致速度较慢的轮胎被速度较快的轮胎拖着走，从而引起轮胎的磨损。如果两个电机的转速相差较大，还会引起车辆行驶的不稳定而产生危险。

所以，对于电动汽车中的两个电机的同步精度要求很高，现有的双电机同步控制方法，通常采用交叉耦合结构基于速度对两个电机进行同步调整，但是，当电机的需求转速较大而实际转速为0时，会导致速度调节的效果较差，从而两个电机的同步精度较差。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种双电机同步控制方法及装置，用于解决现有的同步控制方法同步精度较差的问题。

本申请提供一种双电机同步控制方法，应用于对以下两个电机进行控制：第一电机和第二电机；包括以下步骤：

根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值；

根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值；

根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值；

根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

可选的，所述根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，包括：

根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第一电机的补偿转矩信号值；

通过比例-微分-积分控制方法将所述第一转速偏差值调节为所述第一电机的控制转矩信号值；

根据所述第一电机的补偿转矩信号值和所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值，并根据所述第一电机的驱动信号值控制所述第一电机的转速。

可选的，所述根据所述第一电机的补偿转矩信号值和所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值，具体包括：

根据所述第一电机的外部负载信号值、所述第一电机的补偿转矩信号值与所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值。

可选的，所述根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速，包括：

根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第二电机的补偿转矩信号值；

通过比例-微分-积分控制方法将所述第二转速偏差值调节为所述第二电机的控制转矩信号值；

根据所述第二电机的补偿转矩信号值和所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值，并根据所述第二电机的驱动信号值控制所述二电机的转速。

可选的，所述根据所述第二电机的补偿转矩信号值和所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值，具体包括：

根据所述第二电机的外部负载信号值、所述第二电机的补偿转矩信号值与所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值。

可选的，在所述根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，之后还包括：限幅所述第一转速偏差值；

和/或，

在所述根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值，之后还包括：限幅所述第二转速偏差值。

本申请还提供一种双电机同步控制装置，应用于对以下两个电机进行控制：第一电机和第二电机；所述装置包括：

转速偏差值获得模块、加速度偏差值获得模块、速度同步误差值获得模块和控制模块；

所述转速偏差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值；

所述加速度偏差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值；

所述速度同步误差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值；

所述控制模块，用于根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

可选的，所述控制模块包括：

权重系数调整模块、第一电机的补偿转矩信号值获得模块、第一电机的控制转矩信号值获得模块和第一电机控制模块；

所述权重系数调整模块，用于根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

所述第一电机的补偿转矩信号值获得模块，用于根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第一电机的补偿转矩信号值；

所述第一电机的控制转矩信号值获得模块，用于通过比例-微分-积分控制方法将所述第一转速偏差值调节为所述第一电机的控制转矩信号值；

所述第一电机控制模块，用于根据所述第一电机的补偿转矩信号值和所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值，并根据所述第一电机的驱动信号值控制所述第一电机的转速。

可选的，所述控制模块包括：

权重系数调整模块、第二电机的补偿转矩信号值获得模块、第二电机的控制转矩信号值获得模块和第二电机控制模块；

所述权重系数调整模块，用于根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

所述第二电机的补偿转矩信号值获得模块，用于根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第二电机的补偿转矩信号值；

所述第二电机的控制转矩信号值获得模块，用于通过比例-微分-积分控制方法将所述第二转速偏差值调节为所述第二电机的控制转矩信号值；

所述第二电机控制模块，用于根据所述第二电机的补偿转矩信号值和所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值，并根据所述第二电机的驱动信号值控制所述第二电机的转速。

可选的，所述控制模块包括：

限幅模块，用于在所述根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，之后还包括：限幅所述第一转速偏差值；

和/或，

在所述根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值，之后还包括：限幅所述第二转速偏差值。

相对于现有技术，本申请上述技术方案的优点在于：

采用本申请提供的双电机同步控制方法，包括以下步骤：根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值；根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值；根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值；根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

相比于传统的交叉耦合结构基于速度对两个电机进行同步调整，本申请提供的控制方法不仅考虑了速度对两个电机同步性的影响，还考虑了加速度对两个电机同步性的影响。结合加速度因素后，同步误差的反馈作用得到大幅度加强，可以调整第一电机的转速与第二电机的转速相差较小，甚至可以达到第一电机的转速与第二电机的转速相等。可以在不影响跟踪误差精度的前提下，明显提高两个电机的同步精度。从而可以减小轮胎的磨损，以避免由于车辆行驶的不稳定而产生危险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的一种双电机同步控制方法的流程图；

图2为本申请提供的一种控制第一电机转速的方法的流程图；

图3为本申请提供的一种控制第二电机转速的方法的流程图；

图4为本申请提供的一种双电机同步控制装置的示意图。

具体实施方式

在电动汽车的双电机控制系统中，经常采用一个电机驱动前轴两轮，另一个电机驱动后轴两轮，对两台电机的同步精度要求很高。例如，双电机控制的电动汽车在启动阶段，可能由于两个电机的负载不同，或者两个电机的具体结构不同，或者信号传输的速率不同，导致启动时两个电机的转速会有细小的偏差，两个电机的转速不同会使前后轮的转速不同，会导致速度较慢的轮胎被速度较快的轮胎拖着走，这种情况下很容易造成轮胎的磨损。又例如，双电机控制的电动汽车在高速行驶时，很小的转速差就会引起很严重的磨胎，如果两个电机的转速相差较大，甚至会引起车辆行驶的不稳定而产生危险。

现有的双电机同步控制方法，通常采用交叉耦合结构基于速度对两个电机进行同步调整，但是在电动汽车在低速运行工况或外部负载发生扰动时，此时两个电机的同步误差较小，如果按照传统交叉耦合结构中的仅以两个电机的速度偏差作为反馈因素的话，会导致在两台电机的负载突然变化的时候，系统的同步性能不佳。

为了解决以上技术问题，本申请实施例提供了一种双电机同步控制方法，在基于速度偏差因素的基础上。另外考虑加速度偏差因素带来的影响，从而可以控制两个电机的转速不论在什么情况下都可以相差较小，即提高了两个电机的同步精度，从而减小轮胎的磨损，保证车辆平稳运行。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

可以理解的是，本申请实施例中的“第一”和“第二”等词仅是为了方便说明，并不构成对本申请的限定。

参见图1，该图是本申请提供的一种双电机同步控制方法的流程图。

本实施例的方法应用于对以下两个电机进行控制：第一电机和第二电机；包括以下步骤：

步骤101：根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值。

可以采集第一电机的当前转速值ω₁和第二电机的当前转速值ω₂。本申请实施例不限定电机转速值的获取方式，例如可以是利用转速传感器获得电机的当前转速。

第一转速偏差值ω_g1可以通过所述第一电机的当前转速值ω₁和预设转速值ω_req得到。具体为：

ω_g1＝ω_req-ω₁ (1)

同理，第二转速偏差值ω_g2可以通过所述第二电机的当前转速值ω₂和预设转速值ω_req得到。具体为：

ω_g2＝ω_req-ω₂ (2)

通过式(1)和式(2)可以分别获的第一电机的第一转速偏差值ω_g1和第二电机的第二转速偏差值ω_g2。

可以理解的是，预设转速值ω_req是根据不同种类的电机或不同种类的电动汽车的实际需求或其他因素预先设置的值。

步骤102：根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值。

在本申请中不仅考虑了速度对两个电机同步性的影响，还考虑了加速度对两个电机同步性的影响。下面具体介绍获得两台电机之间的加速度偏差值的过程，可以根据两个电机的角速度的变化率分别获得两个电机的加速度值。具体地：

第一电机的第一加速度值a₁可以根据第一电机的当前转速值ω₁获得。具体为：

第二电机的第二加速度值a₂可以根据第二电机的当前转速值ω₂获得。具体为：

根据式(3)获得的第一加速度值a₁与式(4)获得的第二加速度值a₂获得加速度偏差值Δa。具体为：

Δa＝a₁-a₂ (5)

步骤103：根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值。

下面具体介绍获得两台电机之间的速度同步误差值的过程，根据所述第一电机的当前转速值ω₁和所述第二电机的当前转速值ω₂获得两个电机之间的速度同步误差值Δω。具体为：

Δω＝ω₁-ω₂ (6)

步骤104：根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

通过上述获得的第一转速偏差值ω_g1、加速度偏差值Δa和所述速度同步误差值Δω控制所述第一电机的转速，同理，可以通过上述获得的第二转速偏差值ω_g2、加速度偏差值Δa和所述速度同步误差值Δω控制所述第二电机的转速，通过上述控制方法可以调整第一电机的转速与第二电机的转速相差较小，甚至可以达到第一电机的转速与第二电机的转速相等。

采用本申请提供的双电机同步控制方法，包括以下步骤：根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值；根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值；根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值；根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

相比于传统的交叉耦合结构基于速度对两个电机进行同步调整，本申请提供的控制方法不仅考虑了速度对两个电机同步性的影响，还考虑了加速度对两个电机同步性的影响。结合加速度因素后，同步误差的反馈作用得到大幅度加强，可以调整第一电机的转速与第二电机的转速相差较小，甚至可以达到第一电机的转速与第二电机的转速相等。可以在不影响跟踪误差精度的前提下，明显提高两个电机的同步精度。从而可以减小轮胎的磨损，以避免由于车辆行驶的不稳定而产生危险。

在一种可能的实施方式中，为了更好地控制第一电机的转速，可以通过增加加速度权重系数与速度权重系数，以便调节加速度偏差与速度偏差各自占的比例，通过充分考虑加速度与速度因素，可以根据第一转速偏差值、加速度偏差值和速度同步误差值控制第一电机的转速，从而更好地控制第一电机的转速。具体地，参见图2，该图是本申请提供的一种控制第一电机转速的方法的流程图。包括以下步骤：

步骤201：根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差值。

可以通过预设的加速度权重系数k_a调节加速度偏差值Δa，从而获得加速度调整值k_a×Δa。同理，通过预设的速度权重系数k_v调节速度同步误差值Δω，从而获得加速度调整值k_v×Δω。

需要说明的是，加速度权重系数与速度权重系数可以根据实际情况预先进行设置，还可以根据电机的实际工况进行对加速度权重系数和速度权重系数进行单独调节或整体调节。

步骤202：根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第一电机的补偿转矩信号值。

可以通过第一电机的同步误差补偿系数k₁修正加速度调整值与速度同步误差调整值，获得修正后的加速度调整值k₁×k_a×Δa与速度同步误差调整值k₁×k_v×Δω，然后根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第一电机的补偿转矩信号值

具体为：

步骤203：通过比例-微分-积分控制方法将所述第一转速偏差值调节为所述第一电机的控制转矩信号值。

可以理解的是，本申请实施例中的“比例-微分-积分控制方法”仅是为了方便说明，并不构成对本申请的限定。具体地，可以采用比例环节、微分环节、积分环节中的一种或多种环节将第一转速偏差值ω₁调节为第一电机的控制转矩信号值

步骤204：根据所述第一电机的补偿转矩信号值和所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值，并根据所述第一电机的驱动信号值控制所述第一电机的转速。

第一电机的驱动信号值

可以根据第一电机的补偿转矩信号值

和所述第一电机的控制转矩信号值

获得。具体为：

相比于传统交叉耦合结构，本实施例不仅考虑了速度因素，还考虑了加速度因素，通过补偿转矩信号

在电机总驱动信号中所占比例变大，即同步误差的反馈作用得到大幅加强。在不影响系统跟踪精度的前提下，明显改善系统的同步精度。

进一步的，考虑到第一电机的外部负载对电机转速的影响，可以根据所述第一电机的外部负载信号值T₁、所述第一电机的补偿转矩信号值与所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值。由此式(8)可以变为：

需要说明的是，可以对加速度权重系数和速度权重系数进行单独调节或整体调节，使得补偿转矩信号

在驱动信号

中始终保持在合适的比例，从而实现较好的同步反馈控制作用。

在一种可能的实施方式中，为了更好地控制第二电机的转速，可以通过增加加速度权重系数与速度权重系数，以便调节加速度偏差与速度偏差各自占的比例，通过充分考虑加速度与速度因素，可以根据第二转速偏差值、加速度偏差值和速度同步误差值控制第二电机的转速，从而更好地控制第二电机的转速。具体地，参见图3，该图是本申请提供的一种控制第二电机转速的方法的流程图。包括以下步骤：

步骤301：根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值。

步骤302：根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第二电机的补偿转矩信号值。

步骤303：通过比例-微分-积分控制方法将所述第二转速偏差值调节为所述第二电机的控制转矩信号值。

步骤304：根据所述第二电机的补偿转矩信号值和所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值，并根据所述第二电机的驱动信号值控制所述二电机的转速。

上述步骤的具体说明可参见控制第一电机转速的方法步骤201-204。在步骤201-204中第一电机的参数，例如第一电机的补偿转矩信号值

第一电机的控制转矩信号值

第一电机的驱动信号值

和第一电机的外部负载信号值T₁等可以相应替换为第二电机的参数第二电机的补偿转矩信号值

第二电机的控制转矩信号值

第二电机的驱动信号值

和第二电机的外部负载信号值T₂。可以理解的是，第二电机的同步误差补偿系数k₂与第一电机的同步误差补偿系数k₁可以根据实际情况需要进行设置，可以相同，也可以不同。

可以理解的是，第一电机的同步误差补偿系数与第二电机的同步误差补偿系数可以根据实际情况进行设定，二者可以相同也可以不同，在本申请实施例中并不限定第一电机的同步误差补偿系数与第二电机的同步误差补偿系数具体数值。

双电机系统在低速运行工况或外部负载发生扰动时，电机的瞬时速度不会有很大偏差，所以仅将速度作为考虑因素会导致两个电机的同步性能下降。采用本实施例提供的技术方案，不仅将速度作为考虑因素，还增加了加速度作为考虑因素，可以全面的反映在各种工况下两个电机各自的运行情况。为了获得良好的同步精度，还可以适当将加速度权重系数K_a调大，增加加速度因素在驱动信号中所占的权重，进而使第一电机的驱动信号保持在合适的大小，进而能维持良好的同步精度。

进一步，还可以通过限幅来调整电机的各种信号，以使调整后的信号可以更加稳定。具体地：

可以在根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值之后限幅所述第一转速偏差值；在所述根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值之后限幅所述第二转速偏差值。可以只限幅第一转速偏差值或只限幅第二转速偏差值，还可以同时对第一转速偏差值和第二转速偏差进行限幅。

可以理解的是，限幅操作例如可以是：假设两台电机的额定转矩为T_N，将输出控制器的限幅值设定为T_lim，将两个速度环控制器的积分环节限幅值设定为T_lim，最后将跟踪误差和同步误差的控制器输出之和限幅T_lim。由于启动阶段时间很短，积分作用很小，故忽略不计。第一转速偏差值ω_g1和第二转速偏差值ω_g2经过如：比例环节放大后，由于限幅作用，使得获得的两个电机的控制转矩信号与限幅值相等，即

i＝1,2。避免了采用传统交叉耦合方法，由于启动阶段速度偏差太大导致比例-微分-积分控制方法所在的控制器饱和、同步误差反馈不起作用的现象。

进一步的，还可以堆加速度偏差值进行限幅。可以防止在发生较大负载扰动时，两个电机的加速度差值过大，从而产生补偿超调，引起电机的不稳定。

本发明实施例除了提供的双电机同步控制方法外，还提供了一种双电机同步控制装置，参见图4，该图是本申请提供的一种双电机同步控制装置的示意图。

该装置应用于对以下两个电机进行控制：第一电机和第二电机；所述装置包括：

转速偏差值获得模块401、加速度偏差值获得模块402、速度同步误差值获得模块403和控制模块404。

其中，转速偏差值获得模块401用于根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值；

加速度偏差值获得模块402用于根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值；

速度同步误差值获得模块403用于根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值；

控制模块404用于根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

进一步的，还可以控制加速度偏差值获得模块402与速度同步误差值获得模块403同时进行计算，以保证电机的响应速度更快，从而保证电机的平稳性、消除电机的抖动。

在一种可能的实施方式中，控制模块404包括：权重系数调整模块、第一电机的补偿转矩信号值获得模块、第一电机的控制转矩信号值获得模块和第一电机控制模块。

其中，权重系数调整模块用于根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

第一电机的补偿转矩信号值获得模块用于根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第一电机的补偿转矩信号值；

第一电机的控制转矩信号值获得模块用于通过比例-微分-积分控制方法将所述第一转速偏差值调节为所述第一电机的控制转矩信号值；

第一电机控制模块用于根据所述第一电机的补偿转矩信号值和所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值，并根据所述第一电机的驱动信号值控制所述第一电机的转速。

在一种可能的实施方式中，控制模块404包括：权重系数调整模块、第二电机的补偿转矩信号值获得模块、第二电机的控制转矩信号值获得模块和第二电机控制模块。

其中，权重系数调整模块用于根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

第二电机的补偿转矩信号值获得模块用于根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第二电机的补偿转矩信号值；

第二电机的控制转矩信号值获得模块用于通过比例-微分-积分控制方法将所述第二转速偏差值调节为所述第二电机的控制转矩信号值；

第二电机控制模块用于根据所述第二电机的补偿转矩信号值和所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值，并根据所述第二电机的驱动信号值控制所述第二电机的转速。

在一种可能的实施方式中，控制模块404包括：限幅模块，用于在所述根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，之后还包括：限幅所述第一转速偏差值；和/或，在所述根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值，之后还包括：限幅所述第二转速偏差值。

采用本申请提供的双电机同步控制装置，包括以下模块：转速偏差值获得模块、加速度偏差值获得模块、速度同步误差值获得模块和控制模块。具体地，所述转速偏差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值；所述加速度偏差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值；所述速度同步误差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值；所述控制模块，用于根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

相比于传统的交叉耦合结构基于速度对两个电机进行同步调整，本申请提供的控制装置不仅考虑了速度对两个电机同步性的影响，还考虑了加速度对两个电机同步性的影响。结合加速度因素后，同步误差的反馈作用得到大幅度加强，可以调整第一电机的转速与第二电机的转速相差较小，甚至可以达到第一电机的转速与第二电机的转速相等。可以在不影响跟踪误差精度的前提下，明显提高两个电机的同步精度。从而可以减小轮胎的磨损，以避免由于车辆行驶的不稳定而产生危险。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双电机同步控制方法，其特征在于，应用于对以下两个电机进行控制：第一电机和第二电机；包括以下步骤：

根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值；

根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值；

根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值；

根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，包括：

根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第一电机的补偿转矩信号值；

通过比例-微分-积分控制方法将所述第一转速偏差值调节为所述第一电机的控制转矩信号值；

根据所述第一电机的补偿转矩信号值和所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值，并根据所述第一电机的驱动信号值控制所述第一电机的转速。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电机的补偿转矩信号值和所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值，具体包括：

根据所述第一电机的外部负载信号值、所述第一电机的补偿转矩信号值与所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速，包括：

根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第二电机的补偿转矩信号值；

通过比例-微分-积分控制方法将所述第二转速偏差值调节为所述第二电机的控制转矩信号值；

根据所述第二电机的补偿转矩信号值和所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值，并根据所述第二电机的驱动信号值控制所述二电机的转速。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二电机的补偿转矩信号值和所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值，具体包括：

根据所述第二电机的外部负载信号值、所述第二电机的补偿转矩信号值与所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，之后还包括：限幅所述第一转速偏差值；

和/或，

在所述根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值，之后还包括：限幅所述第二转速偏差值。

7.一种双电机同步控制装置，其特征在于，应用于对以下两个电机进行控制：第一电机和第二电机；所述装置包括：

转速偏差值获得模块、加速度偏差值获得模块、速度同步误差值获得模块和控制模块；

所述转速偏差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值；

所述加速度偏差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值获得第一加速度值，根据所述第二电机的当前转速值获得第二加速度值，根据所述第一加速度值与所述第二加速度值获得加速度偏差值；

所述速度同步误差值获得模块，用于根据所述第一电机的当前转速值和所述第二电机的当前转速值获得两个电机之间的速度同步误差值；

所述控制模块，用于根据所述第一转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第一电机的转速，根据所述第二转速偏差值、所述加速度偏差值和所述速度同步误差值控制所述第二电机的转速。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

权重系数调整模块、第一电机的补偿转矩信号值获得模块、第一电机的控制转矩信号值获得模块和第一电机控制模块；

所述权重系数调整模块，用于根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

所述第一电机的补偿转矩信号值获得模块，用于根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第一电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第一电机的补偿转矩信号值；

所述第一电机的控制转矩信号值获得模块，用于通过比例-微分-积分控制方法将所述第一转速偏差值调节为所述第一电机的控制转矩信号值；

所述第一电机控制模块，用于根据所述第一电机的补偿转矩信号值和所述第一电机的控制转矩信号值获得所述第一电机的驱动信号值，并根据所述第一电机的驱动信号值控制所述第一电机的转速。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

权重系数调整模块、第二电机的补偿转矩信号值获得模块、第二电机的控制转矩信号值获得模块和第二电机控制模块；

所述权重系数调整模块，用于根据预设的加速度权重系数调节所述加速度偏差值获得加速度调整值；根据预设的速度权重系数调节所述速度同步误差值获得速度同步误差调整值；

所述第二电机的补偿转矩信号值获得模块，用于根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述加速度调整值获得修正后的加速度调整值，根据所述第二电机的同步误差补偿系数修正所述速度同步误差调整值，获得修正后的速度同步误差调整值，根据修正后的加速度调整值和修正后的速度同步误差调整值获得所述第二电机的补偿转矩信号值；

所述第二电机的控制转矩信号值获得模块，用于通过比例-微分-积分控制方法将所述第二转速偏差值调节为所述第二电机的控制转矩信号值；

所述第二电机控制模块，用于根据所述第二电机的补偿转矩信号值和所述第二电机的控制转矩信号值获得所述第二电机的驱动信号值，并根据所述第二电机的驱动信号值控制所述第二电机的转速。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

限幅模块，用于在所述根据所述第一电机的当前转速值和预设转速值获得第一转速偏差值，之后还包括：限幅所述第一转速偏差值；

和/或，

在所述根据所述第二电机的当前转速值和所述预设转速值获得第二转速偏差值，之后还包括：限幅所述第二转速偏差值。

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