CN114050753A - 电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法。测量不同电流幅值和转子位置参数下的电机堵转时的电压和转矩参数,再处理获得磁链,由磁链和转矩建立先验数据表;利用先验数据表通过拟合方式得到磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式;由拟合式建立电动汽车电机全运行区的最优电流查找表,通过最优电流查找表实时控制电动汽车电机以最优电流运行。本发明用于轮毂电机的电动汽车或其他拥有堵转装置的汽车,能够在电机安装到汽车后获得最优电流查找表,将电机安装到车辆后对每辆车的每台电机进行最优电流查找表的快速处理和控制。

Description

电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法
技术领域
本发明涉及电机控制领域的一种电动汽车电机电流控制方法,特别是涉及一种应用于拥有堵转装置的电动汽车用电机的全运行区利用最优电流查找表的控制方法。
背景技术
永磁同步电机拥有结构简单、功率密度大、调速范围宽等优点,被广泛应用在电动汽车领域。为了改善控制性能,提高电机的运行效率,通常在电机基速以下采用最大转矩电流比控制(Maximum Torque per Ampere,MTPA),在电机基速以上采用弱磁控制,以提高单位定子电流下的转矩输出能力。考虑到永磁同步电机参数受到温度、运行工况等因素的影响,会产生非线性变化,因此不同工况下交、直轴电流的最优分配是极为重要的。电机最优电流给定方法分为离线方法和在线方法。
当电机运行在基速以下,MTPA控制方法实现相同输出转矩下铜耗最小。目前用于实现MTPA控制下的电流给定的在线方法有公式法、参数辨识法、高频信号注入法等方法。
随着电机转速上升,电机运行进入弱磁区。受到电压极限的限制,上述MTPA控制下的电流给定的在线方法不再适用,需要额外控制弱磁电流。目前实现弱磁控制下电流给定的在线方法,有电压反馈法,模型计算法等。
离线法将离线实验测得的电感参数或电流给定值存储在控制器中,在电机运行过程中进行精确检索。
查表法是通常使用的离线方法,具有考虑电机参数非线性,控制过程简单,鲁棒性强,能够同时兼顾MTPA电流和弱磁电流给定的优点,被广泛利用在永磁电机的高性能控制中。
传统的查表法通过穷举电机的各个工况,来得到电机的不同运行区的精确电流给定,需要花费大量时间。此外就离线测量法而言,不仅需要额外的测量台架提供被测电机速度工况,同时由于MTPA区和弱磁区的电流标定方法不同,在标定弱磁区与MTPA区临界转速附近的给定电流时可能会出现电流失控现象。近年来,有学者提出了在测量堵转电机电感和转矩参数后计算查找表的方法。该方法在堵转工况下,将电机直接连接在电压源,借助电机引出的中性点,测量电机磁链和转矩数据,从而计算给定电流 (IEEE Electrific.Mag., vol. 5, no.4, pp. 53-61, 2017年12月)。但是该方法具有需要引出电机中性点,且容易受到温度影响的缺点,在实际应用中局限性较大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的局限性,提供了一种适用于电动汽车电机全运行区最优电流查找表计算的方法。
本发明方法只需要电机运行于堵转和非堵转两个负载工况,电机堵转时测量该转子位置下磁链和转矩,非堵转时只用于旋转电机至指定位置进行下一个位置角下的测量,无需要求电机速度。
如图1和图2所示,本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
1)测量不同电流幅值和转子位置参数下的电机堵转时的电压和转矩参数,再处理获得磁链,由磁链和转矩建立先验数据表;
2)利用先验数据表通过拟合方式得到磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式;
3)由拟合式建立电动汽车电机全运行区的最优电流查找表,通过最优电流查找表实时控制电动汽车电机以最优电流运行。
所述步骤1)具体为:在不同电流幅值和转子位置的不同参数组合下,采用机械装置将电机堵转,离线测量电机堵转时的电压和转矩的参数,根据电流幅值、转子位置和电压通过积分的方式获得磁链的参数,利用不同参数组合的转矩和磁链组成测量点,组建先验数据表。
所述步骤2)具体为:利用电机电压、电流、位置、转矩参数,通过傅里叶级数拟合的方式得到磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式。
所述步骤3)具体为:在实时电动汽车电机运行过程中,将实时的给定电机转矩输入最优电流查找表获得电机对应的最优电流,以最优电流控制电机工作运行。
所述步骤1)中,利用电动汽车中用于刹车的堵转装置将电机堵转。
所述步骤1)中,电机堵转时电机的转速始终为0,电机控制器运行在电流环,控制电机直到稳态后测量电压和转矩的参数。
所述步骤1)中,利用转矩传感器测量电机输出转矩作为转矩的参数。
所述步骤1)中,在电机堵转时,设置α-β两相静止坐标系下β轴的电机定子电流i β始终为0,即i β=0,将α-β两相静止坐标系下α轴的电机定子电流i α进行间隔采样设置,表示为i α=[0,I max/n,..,I max],其中I max是将电机定子电流i α控制到的最大电流,n表示电流从0到最大电流之间设置的采样的数目。
所述步骤1)中,针对电流幅值和转子位置的取值均进行间隔采样设置,由一种电流幅值的取值和一种转子位置的取值组成一个参数组合,在电流幅值和转子位置的每个参数组合下,实施电机堵转直到电机的电流达到稳态后再测量电压和转矩参数;所述步骤1)中,由一种参数组合下获得的磁链和转矩构成一个测试点,在测量整个电周期中的测试点后,由所有测试点构成先验数据表。
所述步骤1)中,电机堵转后直到电机的电流达到稳态过程之后,先按照以下公式的电机磁链积分式计算获得电机定子电流产生的α-β两相静止坐标系下的磁链ψ αψ β
ψ α=ψ α (0)+∫t 0(v α-R s i α)dt
ψ β=ψ β (0)+ ∫t 0 (v β-R s i β)dt
式中,ψ αψ β分别表示α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的磁链,v αv β分别为α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的电机定子电压;R s为电机定子电阻,ψ α(0)、ψ β (0)为磁链的积分初值,t表示时间;i αi β分别为α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的电机定子电流。
再结合转子位置θ e按照以下公式将α-β两相静止坐标系下的磁链ψ αψ β转换成d-q坐标系下的值的磁链ψ dψ q
ψ d=ψ αcosθ e+ψ βsinθ e
ψ q=-ψ αsinθ e+ψ βcosθ e
式中,θ e为转子位置,ψ dψ q分别为电机定子电流产生的d-q坐标系下d轴和q轴的磁链。
这样磁链通过上述过程计算获得,转矩通过转矩传感器测量获得。
本发明使用一个公式拟合一个磁链和转矩,获得了在离散转子位置和离散电流幅值下的磁链和转矩。
具体是根据电机电感不变时的磁链和转子位置之间的关系ψ d=L d I scosθ eψ q=-L q I ssinθ e进行处理,其中,I s为电机的电流幅值;L dL q为电机的d、q轴电感。在实际应用中,电机的电感会随着运行工况的变化而变化。
所述步骤2)中,对于先验数据表中的同一电流幅值、不同转子位置下的磁链和转矩,利用傅里叶级数拟合的方法拟合曲线,获得磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式为:
ψ d (I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a d(n,j+1) I s j )cos( e)
ψ q (I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a q(n,j+1) I s j )sin( e)
T e(I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a t(n,j+1) I s j )sin( e)
式中,ψ d (I s,θ e)表示直轴磁链的拟合曲线,T e (I s,θ e)表示交轴磁链的拟合曲线,T e(I s,θ e)表示转矩的拟合曲线,I s为电机的电流幅值;a d(n,j)a q(n,j)a t(n,j)分别是直轴磁链、交轴磁链、转矩分别对应不同谐波次数的多项式系数;j是拟合多项式的次数,g是拟合多项式的最大次数;n是拟合时的谐波次数,h是拟合时的最大谐波次数;T e为电机转矩。
上式直观地表现了磁链和转矩与电流幅值之间的关系,由此可求得不同电流幅值、不同转子位置下的电机磁链和转矩。
所述步骤3)中,根据拟合式建立以下方程组:
T e(I s,θ e)= T*
∂T e (I s,θ e)/∂θ e=0
式中,T*为给定电机转矩;
在离线状态下,将不同的给定电机转矩T*输入到方程组中,以电流幅值I s最小为目标进行求解处理获得最优的电流幅值I s,同时获得对应的转子位置θ e,由一种给定电机转矩T*对应获得的电流幅值I s和转子位置θ e组成最优电流查找表中的一个元素,遍历不同给定电机转矩T*从而建立获得给定电机转矩T*下的最优电流查找表。
所述步骤3)中,若随着电机转速上升、电机所连接的逆变器的输出超过了预设的电压极限值,则电机无法运行在MTPA(最大转矩电流比)区,根据拟合式建立以下方程组:
T e(I s,θ e)= T*
(R s I scosθ e-ω e ψ q(I s,θ e))2+(-R s I ssinθ e+ω e ψ d(I s,θ e))2=U 2 lim
式中,U lim是最大可利用的直流母线电压,ω e为电机电角速度。
本发明方法在计算最优电流查找表的过程中只需要电机堵转和非堵转两种工况,对于使用轮毂电机的电动汽车或其他拥有堵转装置的汽车,能够在电机安装到汽车后计算最优电流查找表,适用于将电机安装到车辆后对每辆车的每台电机进行最优电流查找表的快速处理和控制。
本发明通过离线测量堵转时的电机电压、电流、位置、转矩参数,得到磁链和转矩关于电流幅值和电角度的拟合式,由该拟合式计算不同转子位置、转矩、转速下电机的最优给定电流,能够很好地适用于轮毂电机的最优电流控制。
与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:
(1)本发明具有考虑电机参数非线性,控制过程简单,鲁棒性强,能够同时兼顾MTPA电流和弱磁电流给定的优点。
(2)本发明在计算最优电流查找表的过程中只需要负载提供堵转和非堵转两种工况,对于使用轮毂电机的电动汽车或其他拥有堵转装置的汽车,能够在电机安装到汽车后处理获得运行区查找表。
(3)本发明通过加入控制形成电流闭环,相比于将电机三相直接连接在电压源,能够保证计算的磁链是给定电流工况下的磁链,并且电流能够更快地到达给定电流,减小了温度变化对于电机电阻的影响,有效减小了积分时的误差。
附图说明
图1是本发明方法的逻辑处理关系图;
图2是本发明方法的流程图;
图3是d、q轴磁链以及转矩的拟合曲线图;
图4是最优电流查找表示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。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。
如图1和图2所示,本发明的实施例及其实施情况过程如下:
一、电机磁链、转矩参数测量
离线测量电机中不同电流幅值和转子位置参数下的电机堵转时的电压和转矩参数,再处理获得磁链,由磁链和转矩建立先验数据表;
步骤1)具体为:在不同电流幅值和转子位置的不同参数组合下,采用机械装置将电机堵转,离线测量电机堵转时的电压和转矩的参数,根据电流幅值、转子位置和电压通过积分的方式获得磁链的参数,利用不同参数组合的转矩和磁链组成测量点,组建先验数据表。
利用电动汽车中用于刹车的堵转装置将电机堵转,电机堵转时电机的转速始终为0,电机控制器运行在电流环,控制电机直到稳态后测量电压和转矩的参数。其中是利用转矩传感器测量电机输出转矩作为转矩的参数。
在电机堵转时,设置α-β两相静止坐标系下β轴的电机定子电流i β始终为0,即i β=0,将α-β两相静止坐标系下α轴的电机定子电流i α进行间隔采样设置,表示为i α =[0,I max/n,..,I max],其中I max是将电机定子电流i α控制到的最大电流,n表示电流从0到最大电流之间设置的采样的数目。由于β轴的电机定子电流i β不变,使得电机定子电流i α即为电机的电流幅值。
针对电流幅值和转子位置的取值均进行间隔采样设置,由一种电流幅值的取值和一种转子位置的取值组成一个参数组合,在电流幅值和转子位置的每个参数组合下,实施电机堵转直到电机的电流达到稳态后再测量电压和转矩参数。
电机堵转后直到电机的电流达到稳态过程之后,先按照以下公式的电机磁链积分式计算获得电机定子电流产生的α-β两相静止坐标系下的磁链ψ αψ β
ψ α=ψ α(0)+∫t 0(v α-R s i α)dt
ψ β=ψ β(0)+ ∫t 0 (v β-R s i β)dt
式中,ψ αψ β分别表示α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的磁链,v αv β分别为α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的电机定子电压;R s为电机定子电阻,ψ α(0)、ψ β (0)为磁链的积分初值,t表示时间;i αi β分别为α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的电机定子电流。
上式中进行积分能够得到不同电机定子电流下的α-β两相静止坐标系下的磁链ψ αψ β
再结合转子位置θ e按照以下公式将α-β两相静止坐标系下的磁链ψ αψ β转换成d-q坐标系下的值的磁链ψ dψ q
ψ d=ψ αcosθ e+ψ βsinθ e
ψ q=-ψ αsinθ e+ψ βcosθ e
式中,θ e为转子位置,ψ dψ q分别为电机定子电流产生的d-q坐标系下d轴和q轴的磁链。
由一种参数组合下获得的磁链和转矩构成一个测试点,在测量整个电周期中不同电流幅值和不同转子位置下的测试点后,由所有测试点构成先验数据表,用于后续的拟合过程和运行区电流给定的计算。
具体实施下,在同一转子位置下,在根据整个电周期间隔采样设置的不同电流幅值下,分别测量电机的转矩,计算获得d轴和q轴的磁链;然后再改变转子位置,在整个电周期的各种不同转子位置中的每个转子位置下,再重复在间隔采样设置的不同电流幅值下,分别测量电机的转矩,计算获得d轴和q轴的磁链;从而测量得到不同电流幅值、不同转子位置下的电机的磁链和转矩。
二、测量参数曲面拟合
利用先验数据表通过拟合方式得到磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式;具体是利用步骤1)离线测量的电机电压、电流、位置、转矩参数,通过傅里叶级数拟合的方式得到磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式。
对于先验数据表中的同一电流幅值、不同转子位置下的磁链和转矩,利用傅里叶级数拟合的方法拟合曲线,获得磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式为:
ψ d (I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a d(n,j+1) I s j )cos( e)
ψ q (I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a q(n,j+1) I s j ) sin( e)
T e(I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a t(n,j+1) I s j )sin( e)
式中,ψ d (I s,θ e)表示直轴磁链的拟合曲线,ψ q (I s,θ e)表示交轴磁链的拟合曲线,T e(I s,θ e)表示转矩的拟合曲线,I s为电机的电流幅值;a d(n,j)a q(n,j)a t(n,j)分别是直轴磁链、交轴磁链、转矩分别对应不同谐波次数的多项式系数;j是拟合多项式的次数,g是拟合多项式的最大次数;n是拟合时的谐波次数,h是拟合时的最大谐波次数;T e为电机转矩。
三、查找表电流求解和建立
由拟合式建立电动汽车电机全运行区的最优电流查找表,通过最优电流查找表实时控制电动汽车电机以最优电流运行。
在实时电动汽车电机运行过程中,将实时的给定电机转矩输入最优电流查找表获得电机对应的最优电流,以最优电流控制电机工作运行。从而通过最优电流查找表控制不同转子位置、转矩、转速下电机的最优电流。
实际电机控制过程中,对于不同的电流幅值I s和不同的转子位置θ e的参数组合,可能具有相同的转矩T e;且对于一种转矩T e对应有电流幅值I s和转子位置θ e的不同参数组合,本发明是在转矩下求解获得最优的电流幅值。
当电机转速较低时,电机所连接的逆变器输出电压并没有达到极限值,此时电流的给定只与转矩的给定有关。对于恒定的电流幅值I s,存在一个转子位置,在该转子位置下电机输出的转矩最大,即此时转矩对于转子位置θ e的偏导数为0。当电机所连接的逆变器的输出未超过预设的电压极限值时,根据拟合式建立以下方程组:
T e(I s,θ e)= T*
∂T e (I s,θ e)/∂θ e=0
式中,T*为给定电机转矩;
在离线状态下,将不同的给定电机转矩T*输入到方程组中,以电流幅值I s最小为目标进行求解处理获得最优的电流幅值I s,同时获得对应的转子位置θ e,由一种给定电机转矩T*对应获得的电流幅值I s和转子位置θ e组成最优电流查找表中的一个元素,遍历不同给定电机转矩T*从而建立获得给定电机转矩T*下的最优电流查找表。
若随着电机转速上升、电机所连接的逆变器的输出超过了预设的电压极限值,则电机无法运行在MTPA(最大转矩电流比)区,根据拟合式建立以下方程组:
T e(I s,θ e)= T*
(R s I scosθ e-ω e ψ q(I s,θ e))2+(-R s I ssinθ e+ω e ψ d(I s,θ e))2=U 2 lim
式中,U lim是最大可利用的直流母线电压,ω e为电机电角速度;
直流母线电压的U lim取值是与直流母线电压U dc和逆变器调制方式有关。当电机采用SVPWM调制方式时,电压利用率是1/√3,即根号3的倒数,再有U lim= U dc /√3。
在离线状态下,将不同的给定电机转矩T*输入到方程组中,以电流幅值I s最小为目标进行求解处理获得最优的电流幅值I s,同时获得对应的转子位置θ e,由一种给定电机转矩T*对应获得的电流幅值I s和转子位置θ e组成最优电流查找表中的一个元素,遍历不同给定电机转矩T*从而建立获得给定电机转矩T*下的最优电流查找表。
为了证明本发明方法的有效性,在一台伺服电机上进行了实验。堵转电机,测量稳态的电流幅值I s从2A开始,间隔2A,直到达到20A;转子位置从90°开始,间隔15°,直到270°工况下,测量电机的磁链和转矩。图3示出了d、q轴磁链以及转矩的拟合曲线,其中,图3的(a)为d轴磁链拟合曲线,图3的(b)为q轴电流拟合曲线,图3的(c)为转矩拟合曲线。
图4示出了获得的最优电流查找表示意图,其中,图4的(a)为最优d轴电流查找表示意图,图4的(b)为最优q轴电流查找表示意图。
综上所述,本发明实施例通过上述步骤快速获得电动汽车电机全运行区最优电流查找表。
本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外,其他器件的型号不做限制,只要能完成上述功能的器件均可。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,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。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换,这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法,其特征在于,方法包括以下步骤:
1)测量不同电流幅值和转子位置参数下的电机堵转时的电压和转矩参数,再处理获得磁链,由磁链和转矩建立先验数据表;
2)利用先验数据表通过拟合方式得到磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式;
3)由拟合式建立电动汽车电机全运行区的最优电流查找表,通过最优电流查找表实时控制电动汽车电机以最优电流运行。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤1)具体为:在不同电流幅值和转子位置的不同参数组合下,采用机械装置将电机堵转,离线测量电机堵转时的电压和转矩的参数,根据电流幅值、转子位置和电压通过积分的方式获得磁链的参数,利用不同参数组合的转矩和磁链组成测量点,组建先验数据表。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤2)具体为:利用电机电压、电流、位置、转矩参数,通过傅里叶级数拟合的方式得到磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤3)具体为:在实时电动汽车电机运行过程中,将实时的给定电机转矩输入最优电流查找表获得电机对应的最优电流,以最优电流控制电机工作运行。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤1)中,在电机堵转时,设置α-β两相静止坐标系下β轴的电机定子电流i β始终为0,即i β=0,将α-β两相静止坐标系下α轴的电机定子电流i α进行间隔采样设置,表示为i α=[0,I max/n,..,I max],其中I max是将电机定子电流i α控制到的最大电流,n表示电流从0到最大电流之间设置的采样的数目。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤1)中,针对电流幅值和转子位置的取值均进行间隔采样设置,由一种电流幅值的取值和一种转子位置的取值组成一个参数组合,在电流幅值和转子位置的每个参数组合下,实施电机堵转直到电机的电流达到稳态后再测量电压和转矩参数;所述步骤1)中,由一种参数组合下获得的磁链和转矩构成一个测试点,在测量整个电周期中的测试点后,由所有测试点构成先验数据表。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤1)中,电机堵转后直到电机的电流达到稳态过程之后,先按照以下公式的电机磁链积分式计算获得电机定子电流产生的α-β两相静止坐标系下的磁链ψ αψ β
ψ α=ψ α(0)+∫t 0(v α-R s i α)dt
ψ β=ψ β(0)+ ∫t 0 (v β-R s i β)dt
式中,ψ αψ β分别表示α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的磁链,v αv β分别为α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的电机定子电压;R s为电机定子电阻,ψ α(0)、ψ β(0)为磁链的积分初值,t表示时间;i αi β分别为α-β两相静止坐标系下α轴和β轴的电机定子电流;
再结合转子位置θ e按照以下公式将α-β两相静止坐标系下的磁链ψ αψ β转换成d-q坐标系下的值的磁链ψ dψ q
ψ d=ψ αcosθ e+ψ βsinθ e
ψ q=-ψ αsinθ e+ψ βcosθ e
式中,θ e为转子位置,ψ dψ q分别为电机定子电流产生的d-q坐标系下d轴和q轴的磁链。
8.根据权利要求1所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤2)中,对于先验数据表中的同一电流幅值、不同转子位置下的磁链和转矩,利用傅里叶级数拟合的方法拟合曲线,获得磁链和转矩关于电流幅值和转子位置的拟合式为:
ψ d(I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a d(n,j+1) I s j )cos( e)
ψ q(I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a q(n,j+1) I s j )sin( e)
T e(I s,θ e)=∑ h n=1(∑ g j=0 a t(n,j+1) I s j )sin( e)
式中,ψ d(I s,θ e)表示直轴磁链的拟合曲线,ψ q(I s,θ e)表示交轴磁链的拟合曲线,T e(I s,θ e)表示转矩的拟合曲线,I s为电机的电流幅值;a d(n,j)a q(n,j)a t(n,j)分别是直轴磁链、交轴磁链、转矩分别对应不同谐波次数的多项式系数;j是拟合多项式的次数,g是拟合多项式的最大次数;n是拟合时的谐波次数,h是拟合时的最大谐波次数;T e为电机转矩。
9.根据权利要求1所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤3)中,根据拟合式建立以下方程组:
T e(I s,θ e)= T*
∂T e (I s,θ e)/∂θ e=0
式中,T*为给定电机转矩;
在离线状态下,将不同的给定电机转矩T*输入到方程组中,以电流幅值I s最小为目标进行求解处理获得最优的电流幅值I s,同时获得对应的转子位置θ e,由一种给定电机转矩T*对应获得的电流幅值I s和转子位置θ e组成最优电流查找表中的一个元素,遍历不同给定电机转矩T*从而建立获得给定电机转矩T*下的最优电流查找表。
10.根据权利要求9所述的一种电动汽车电机全运行区利用最优电流查找表的控制方法其特征在于:所述步骤3)中,若随着电机转速上升、电机所连接的逆变器的输出超过了预设的电压极限值,则根据拟合式建立以下方程组:
T e(I s,θ e)= T*
(R s I scosθ e-ω e ψ q(I s,θ e))2+(-R s I ssinθ e+ω e ψ d(I s,θ e))2=U 2 lim
式中,U lim是最大可利用的直流母线电压,ω e为电机电角速度。
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