CN112440755B - 电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法、装置、设备及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法、装置、设备及汽车,涉及汽车技术领域。该方法包括:获取电流环调节控制信号,所述电流环调节控制信号包括:获取本控制周期的扭矩命令以及上一控制周期的扭矩命令;根据电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿。本发明实施例在电机控制器与所述电池管理***通讯丢失,且接收到的唤醒信号有效时,则根据预设参数控制所述电机输出扭矩,保证车辆基本的低速移动功能,同时为行车安全提供保障。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法、装置、设备及汽车。
背景技术
面对日趋严峻的能源与环境问题,节能与新能源汽车正成为研究的热点,大力发展节能与新能源汽车对于实现全球可持续发展、保护人类赖以生存的地球环境具有重要意义。目前,节能与新能源汽车得到高度重视,并将其定为战略性新兴产业之一。发展节能与新能源汽车,尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车,不仅对能源安全、环境保护具有重大意义,同时也是汽车领域今后发展的趋势。
与传统燃油车不同,纯电动汽车通过电机驱动车轮实现车辆行驶,电机作为纯电动汽车的核心部件对整车性能影响重大,其中PMSM(永磁同步电机,Permanent MagnetSynchronous Motor)由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点,目前成为纯电动汽车驱动***的主流。对于以永磁同步电机为动力输出核心的纯电动汽车,当在大阶跃扭矩响应情况下发生电机相电流的过流后,一种方式是通过降低电机的响应特性(降低扭矩响应速度)的方式进行处理,该种处理方式会以牺牲驱动***性能为代价;另一种方式通过优化电流环控制中的性能参数PI参数来解决,该种处理方式尚未有成熟统一的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供一种电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法、装置、设备及汽车,以解决在大阶跃扭矩响应情况下发生电机相电流的过流工况下,降低电机的响应特性(降低扭矩响应速度)导致牺牲驱动***的性能,影响驱动***稳定性的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明实施例提供了一种电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,包括:
获取电流环调节控制信号,所述电流环调节控制信号包括:获取本控制周期的扭矩命令以及上一控制周期的扭矩命令;
根据电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;
根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿。
可选的,根据电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
本控制周期的扭矩命令较上一控制周期的扭矩命令增大第一预设值时,确定进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿;所述第一预设值为当前转速条件下电机外特性扭矩Tw(ω)的30%。
可选的,所述进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
当d轴电流命令对应的电流值id-cmd与d轴实际电流对应的电流值id-real的偏差Δid大于第二预设值时,进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿;
所述第二预设值为-Kds;Kds为d轴电流偏差判断阀值,且Kds>0;
当q轴电流命令对应的电流值iq-cmd与q轴实际电流对应的电流值iq-real的偏差Δiq小于第四预设值时,进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿,其中,所述第四预设值为Kqs,Kqs为q轴电流偏差判断阀值,且Kqs>0。
可选的,所述进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
进行d轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,包括:
当所述偏差Δid大于所述第二预设值-Kds,且小于或等于第三预设值时,进行d轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,其中,所述第三预设值为-Kd1,Kd1为d轴电流偏差分段阀值,且Kd1>0;
进行d轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿,包括:当所述偏差Δid大于所述第三预设值时,进行d轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿。
可选的,所述对d轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,均包括:
根据d轴比例系数补偿参数KdPE与d轴原始电流环PI调节控制比例系数KdP-int的乘积得到经过补偿后的d轴电流环PI调节控制比例系数KdP,其中,所述KdPE>0;
根据d轴积分系数补偿参数KdIE与d轴原始电流环PI调节控制积分系数KdI-int的乘积得到经过补偿后的d轴电流环PI调节控制积分系数KdI,其中,所述KdIE>0。
可选的,所述对d轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,对d轴的电流环PI参数进行第一阶段补偿过程中,d轴比例系数补偿参数KdPE1和d轴积分系数补偿参数KdIE1相同;对d轴的电流环PI参数进行第二阶段补偿过程中,d轴比例系数补偿参数KdPE2和d轴积分系数补偿参数KdIE2相同。
可选的,根据经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax与d轴电流偏差变化参数ΔdM的差值的1.5倍进行限制处理得到所述KdPE1和所述KdIE1的值;
其中,d轴电流偏差变化参数Δdk,对所述得到的Δdk进行限制处理得到所述ΔdM,其中本控制周期的d轴电流命令和d轴实际电流间的偏差为Δid(n),上上次控制周期d轴电流命令和d轴实际电流间的偏差为Δid(n-2),根据所述Δid(n)与所述Δid(n-2)的差值的绝对值的0.5倍得到所述Δdk;
当所述Δdk大于或等于经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax时,所述ΔdM=Δdmax;
当所述Δdk大于所述ΔdM的最小值Δdmin时,且小于所述Δdmax时,所述ΔdM=Δdk;
当所述Δdk小于或等于的所述Δdmin时,所述ΔdM=Δdmin。
可选的,根据经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax与d轴电流偏差变化参数ΔdM的差值的1倍进行限制处理得到所述KdPE2和所述KdIE2的值;
其中,d轴电流偏差变化参数Δdk,对所述得到的Δdk进行限制处理得到所述ΔdM,其中本控制周期的d轴电流命令和d轴实际电流间的偏差为Δid(n),上上次控制周期d轴电流命令和d轴实际电流间的偏差为Δid(n-2),根据所述Δid(n)与所述Δid(n-2)的差值的绝对值的0.5倍得到所述Δdk;
当所述Δdk大于或等于经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax时,所述ΔdM=Δdmax;
当所述Δdk大于所述ΔdM的最小值Δdmin时,且小于所述Δdmax时,所述ΔdM=Δdk;
当所述Δdk小于或等于的所述Δdmin时,所述ΔdM=Δdmin。
可选的,所述进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
进行q轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,包括:当所述偏差Δiq大于第五预设值,且小于或等于所述第四预设值Kqs时,对所述PI控制参数进行第一阶段的补偿,所述第五预设值为Kq1,Kq1为q轴电流偏差分段阀值,且Kq1>0;
进行q轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿,包括:当所述偏差Δiq小于所述第五预设值时,对所述PI控制参数进行第二阶段的补偿。
可选的,所述对q轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,均包括:
根据q轴比例系数补偿参数KqPE与q轴原始电流环PI调节控制比例系数KqP-int的乘积得到经过补偿后的q轴电流环PI调节控制比例系数KqP,其中,所述KqPE>0;
根据q轴积分系数补偿参数KqIE与q轴原始电流环PI调节控制积分系数KqI-int的乘积得到经过补偿后的q轴电流环PI调节控制积分系数KqI,其中,所述KqIE>0。
可选的,所述对q轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,对q轴的电流环PI参数进行第一阶段补偿过程中,q轴比例系数补偿参数KqPE1和q轴积分系数补偿参数KqIE1相同;对q轴的电流环PI参数进行第二阶段补偿过程中,q轴比例系数补偿参数KqPE2和q轴积分系数补偿参数KqIE2相同。
可选的,根据经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax与q轴电流偏差变化参数ΔqM的差值的1.5倍进行限制处理得到所述KqPE1和所述KqIE1的值;
其中,q轴电流偏差变化参数Δqk,对所述得到的Δqk进行限制处理得到所述ΔqM,其中本控制周期的q轴电流命令和q轴实际电流间的偏差为Δiq(n),上上次控制周期q轴电流命令和q轴实际电流间的偏差为Δiq(n-2),根据所述Δiq(n)与所述Δiq(n-2)的差值的绝对值的0.5倍得到所述Δqk;
当所述Δqk大于或等于经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax时,所述ΔqM=Δqmax;
当所述Δqk大于所述ΔqM的最小值Δqmin时,且小于所述Δqmax时,所述ΔqM=Δqk;
当所述Δqk小于或等于的所述Δqmin时,所述ΔqM=Δqmin。
可选的,所述对q轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,对q轴的电流环PI参数进行第二阶段补偿过程中,q轴比例系数补偿参数KqPE2和q轴积分系数补偿参数KqIE2相同。
可选的,根据经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax与q轴电流偏差变化参数ΔqM的差值的1倍进行限制处理得到所述KqPE2和所述KqIE2的值;
其中,q轴电流偏差变化参数Δqk,对所述得到的Δqk进行限制处理得到所述ΔqM,其中本控制周期的q轴电流命令和q轴实际电流间的偏差为Δiq(n),上上次控制周期q轴电流命令和q轴实际电流间的偏差为Δiq(n-2),根据所述Δiq(n)与所述Δiq(n-2)的差值的绝对值的0.5倍得到所述Δqk;
当所述Δqk大于或等于经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax时,所述ΔqM=Δqmax;
当所述Δqk大于所述ΔqM的最小值Δqmin时,且小于所述Δqmax时,所述ΔqM=Δqk;
当所述Δqk小于或等于的所述Δqmin时,所述ΔqM=Δqmin。
可选的,根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿,包括:
第一条件为当d轴电流命令对应的电流值id-cmd较电机实际d轴电流对应的电流值id-real小于或等于第六预设值d轴电流偏差阀值,且持续时间超过d轴电流持续时间阀值Tid;
第二条件为当q轴电流命令对应的电流值iq-cmd较电机实际q轴电流对应的电流值iq-real小于或等于第七预设值q轴电流偏差阀值,且持续时间超过q轴电流持续时间阀值Tiq;
当满足第一条件和第二条件且同时成立时,确定退出d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿。
本发明实施例还提供一种电动汽车的扭矩控制装置,包括:
获取模块,获取电流环调节控制信号;
计算模块,根据电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;
确定模块,根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿。
本发明实施例还提供一种电动汽车的扭矩控制设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法中的步骤。
本发明实施例还提供一种汽车,包括如上所述的电动汽车的扭矩控制设备。
本发明的有益效果是:
该方法在现有纯电动汽车永磁同步电机电流环分段性能指数PI调节控制的基础上,引入大阶跃扭矩检测,根据电机扭矩命令检测扭矩变化是否超出预定值并达到PI补偿控制标准,当判断***发生大阶跃扭矩响应,则通过对电机d、q轴电流环中PI控制参数进行补偿来达到调节电流环PI控制器输出、避免由于固定PI控制参数而引起的相电流过流等影响驱动电机动态性能的目的。当在大阶跃扭矩响应情况下发生电机相电流的过流后,根据偏差电流对补偿控制进行分段处理,具体分为电流环控制未发生超调与即将或已经发生超调两个阶段,通过设计不同的性能指数PI控制参数补偿策略实现参数的修正,通过在驱动电机大阶跃扭矩响应过程中对电流环PI控制参数进行补偿,从而实现在不牺牲***动态响应特性的前提下提高***的稳定性,防止电流环调节过程中电机相电流过流等情况的发生。
附图说明
图1表示本发明实施例提供的方法的流程示意图;
图2表示本发明实施例提供的方法的总体流程示意图;
图3表示本发明实施例提供的装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中,应理解,下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
目前工程化的电流环的性能指数PI调节控制中,固定的PI参数无法满足纯电动汽车全转速工况下的电流环调节需求,因此为保证良好的动态性,大多采用根据电机转速的变PI参数电流环控制,即电流环控制中所用到的PI参数根据电机的不同转速而改变,以此来保证控制效果。对于以永磁同步电机为动力输出核心的纯电动汽车,在大阶跃扭矩响应下电流环调节控制(保证***的稳定性与响应速度)是电机控制的难点。当在大阶跃扭矩响应情况下发生电机相电流的过流后,一种方式是通过降低电机的响应特性(降低扭矩响应速度)的方式进行处理,该种处理方式会以牺牲驱动***性能为代价;另一种方式通过优化电流环控制中的性能参数PI参数来解决,该种处理方式尚未有成熟统一的解决方案。因此,本发明实施例提供了一种电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法、装置、设备及汽车,通过在驱动电机大阶跃扭矩响应过程中对电流环PI控制参数进行补偿,从而实现在不牺牲***动态响应特性的前提下提高***的稳定性,防止电流环调节过程中电机相电流过流等情况的发生。本发明所提供的控制方法是建立在当前较为成熟的纯电动汽车永磁同步电机电流环控制框架下的,是对现有控制方法的有益补充,考虑到其具有良好的工程实现性,同时不涉及到对***硬件的更改,此具有良好的推广价值。
如图1所示,本发明一实施例的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,包括:
步骤100,获取电流环调节控制信号,所述电流环调节控制信号包括:获取本控制周期的扭矩命令以及上一控制周期的扭矩命令;
步骤200,根据电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;
步骤300,根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿。
需要说明的是,如图2所示,在实现步骤100后,首先采用常规电流环调节控制方法进行电流环控制,这里的常规方法指的是目前被广泛采用的根据电机转速不同所实施的分段电流环PI调节,即在电流环控制中,不同的转速区间段内采用不同的PI控制参数对d、q轴电流进行调节,而在同一个转速区间段内PI控制参数保持恒定。接下来根据扭矩命令进行进入大阶跃扭矩响应控制条件的检测,若条件满足则跳转至下一个环节,即开展d、q轴电流环PI控制参数分段补偿控制。
还需要说明的是,进入大阶跃扭矩响应控制条件指的是,本控制周期的扭矩命令较上一控制周期的扭矩命令增大第一预设值,所述第一预设值为当前转速条件下电机外特性扭矩Tw(ω)的30%。当满足进入大阶跃扭矩响应控制条件则确定进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿;若未满足进入大阶跃扭矩响应控制条件,则将继续进行进入大阶跃扭矩响应控制条件的检测。
当确定进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿时,分别进行d轴的电流环PI控制和进行q轴的电流环PI控制。
需要说明的是,当d轴电流命令与d轴实际电流的偏差大于第二预设值时,进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿。所述d轴电流命令与d轴实际电流的偏差为Δid,Δid=id-cmd-id-real;其中id-cmd为d轴电流命令,id-real为d轴实际电流;所述第二预设值为-Kds;Kds为d轴电流偏差判断阀值,且Kds>0。之所以这样做其原因在于,在驱动电机电动模式且大阶跃扭矩响应条件下,d轴电流命令恒为负值,Δid>-Kds条件表示,在电流环调节过程中,电机实际d轴电流未达到期望的d轴电流命令,本发明之所以在d轴实际电流尚未达到目标值(命令值)前开始PI参数补偿控制,其目的是为了通过PI补偿调节的提前介入来防止电流环调节过程中产生超过预期的超调电流。
进一步地,所述进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
进行d轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,以及进行d轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿。
需要说明的是,进行d轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,包括:当所述偏差Δid大于所述第二预设值-Kds,且小于或等于第三预设值时,对所述PI控制参数进行第一阶段的补偿,即d轴的电流环PI控制参数第一阶段补偿对应的所述Δid取值范围是(-Kds,-Kd1],其中Kds>Kd1>0;所述第三预设值为-Kd1;Kd1为d轴电流偏差分段阀值,且Kd1>0。
还需要说明的是,进行d轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿,包括:当所述偏差Δid大于所述第三预设值时,对所述PI控制参数进行第二阶段的补偿,此时Δid对应取值范围(-Kd1,+∞)。
还需要说明的是,在阶段一时,电机实际d轴电流id-real还处于追赶d轴电流命令id-cmd的阶段,此时id-real与id-cmd之间有一定的差距;而在阶段二时,则表示实际d轴电流id-real已经接近d轴电流命令id-cmd,其中当Δid>0则意味着id-real超过id-cmd,即d轴电流调节过程中出现超调。相对于阶段一而言,阶段二由于已经接近调节目标,因此在该阶段的控制过程中需要根据***状态适当的控制PI调节速度,以防止由于PI控制参数过大而造成电流超调等影像***稳定性问题的发生。针对阶段一与阶段二的不同点本发明中通过对电流环PI调节过程进行分段处理,来达到精细化控制的目的,从而提高***的稳定性。
需要说明的是,所述对d轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,均包括:
根据d轴比例系数补偿参数KdPE与d轴原始电流环PI调节控制比例系数KdP-int的乘积得到经过补偿后的d轴电流环PI调节控制比例系数KdP,其中,所述KdPE>0;
根据d轴积分系数补偿参数KdIE与d轴原始电流环PI调节控制积分系数KdI-int的乘积得到经过补偿后的d轴电流环PI调节控制积分系数KdI,其中,所述KdIE>0。
其中,KdP表示经过补偿后的d轴电流环PI调节控制比例系数;
KdP-int表示d轴原始电流环PI调节控制比例系数;
KdPE表示d轴比例系数补偿参数,其中KdPE>0;
KdI表示经过补偿后的d轴电流环PI调节控制积分系数;
KdI-int表示d轴原始电流环PI调节控制积分系数;
KdIE表示d轴积分系数补偿参数,其中KdIE>0。
本发明是在现有电流环控制算法的基础上,引入补偿参数KdPE与KdIE,通过对PI控制参数的补偿来达到预期的控制效果,实现本发明所提出补偿控制的关键在于获得补偿参数KdPE与KdIE,关于这两个补偿参数的计算,根据不同的阶段采取不同的补偿处理措施。
需要说明的是,对d轴的电流环PI参数进行第一阶段补偿过程中,d轴比例系数补偿参数KdPE1和d轴积分系数补偿参数KdIE1相同;其根据ΔdM的不同在0.5至1.5区间变化,其中当d轴电流偏差变化平缓时则补偿参数KdPE与KdIE会大于1(最大将达到1.5),此时将通过增大PI控制系数加快电流调节速度;反之,若d轴电流偏差变化较为剧烈,则补偿参数KdPE与KdIE会小于1(最小将达到0.5),此时将通过减小PI控制系数来降低电流调节速度,从而避免电流超调。
进一步地,根据经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax与d轴电流偏差变化参数ΔdM的差值的1.5倍进行限制处理得到所述KdPE1和所述KdIE1的值;
其中,d轴电流偏差变化参数Δdk,对所述得到的Δdk进行限制处理得到d轴电流偏差变化参数ΔdM,Δdk=0.5|Δid(n)-Δid(n-2)|;其中Δid(n)为本控制周期的d轴电流命令与d轴实际电流间的偏差,Δid(n-2)为上上次控制周期d轴电流命令与d轴实际电流间的偏差;
当所述Δdk大于或等于经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax时,所述ΔdM=Δdmax;
当所述Δdk大于所述ΔdM的最小值Δdmin时,且小于所述Δdmax时,所述ΔdM=Δdk;
当所述Δdk小于或等于的所述Δdmin时,所述ΔdM=Δdmin。
需要说明的是,对d轴的电流环PI参数进行第二阶段补偿过程中,d轴比例系数补偿参数KdPE2和d轴积分系数补偿参数KdIE2相同;其根据ΔdM的不同在0.5至1区间变化,其中当d轴电流偏差变化平缓时则补偿参数KdPE与KdIE接近于1(最大为1),反之,若d轴电流偏差变化较为剧烈,则补偿参数KdPE与KdIE会降低(最小将达到0.5),此时将通过减小PI控制系数来降低电流调节速度,从而避免电流超调。本发明中,考虑到阶段二相对于阶段一更容易在电流环调节过程中发生剧烈超调,因此在阶段二中无论d轴电流偏差变化参数Δdk是平缓变化或是剧烈变化,本发明均通过减小PI控制系数的方法来保证控制过程中的***稳定性。
进一步地,根据经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax与d轴电流偏差变化参数ΔdM的差值的1倍进行限制处理得到所述KdPE2和所述KdIE2的值;
其中,d轴电流偏差变化参数Δdk,对所述得到的Δdk进行限制处理得到d轴电流偏差变化参数ΔdM,Δdk=0.5|Δid(n)-Δid(n-2)|;其中Δid(n)为本控制周期的d轴电流命令与d轴实际电流间的偏差,Δid(n-2)为上上次控制周期d轴电流命令与d轴实际电流间的偏差;
当所述Δdk大于或等于经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax时,所述ΔdM=Δdmax;
当所述Δdk大于所述ΔdM的最小值Δdmin时,且小于所述Δdmax时,所述ΔdM=Δdk;
当所述Δdk小于或等于的所述Δdmin时,所述ΔdM=Δdmin。
需要说明的是,当q轴电流命令与q轴实际电流的偏差小于第四预设值时,进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿。所述q轴电流命令与q轴实际电流的偏差为Δiq,Δiq=iq-cmd-iq-real;其中iq-cmd为q轴电流命令,iq-real为q轴实际电流;所述第四预设值为Kqs;Kqs为q轴电流偏差判断阀值,且Kqs>0。之所以这样做其原因在于,在驱动电机电动模式且大阶跃扭矩响应条件下,q轴电流命令值为正,Δiq<Kds条件表示,在电流环调节过程中,电机实际q轴电流未达到期望的q轴电流命令,本发明之所以在q轴实际电流尚未达到目标值(命令值)前开始PI参数补偿控制,其目的在于通过PI补偿调节的提前介入来防止电流环调节过程中产生超过预期的超调电流。
进一步地,所述进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
进行q轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,以及进行q轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿。
需要说明的是,进行q轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,包括:
当所述偏差Δiq大于所述第五预设值,且小于或等于所述第四预设值Kqs时,对所述PI控制参数进行第一阶段的补偿;所述第五预设值为Kq1;Kq1为q轴电流偏差分段阀值,且Kq1>0;其中Kqs>Kq1>0。
还需要说明的是,进行q轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿,包括:当所述偏差Δiq小于所述第五预设值时,对所述PI控制参数进行第二阶段的补偿。
还需要说明的是,在阶段一时,电机实际q轴电流iq-real还处于追赶q轴电流命令iq-cmd的阶段,此时iq-real与iq-cmd之间有一定的差距;而在阶段二时,则表示实际q轴电流iq-real已经接近q轴电流命令iq-cmd,其中当Δiq<0则意味着iq-real超过iq-cmd,即q轴电流调节过程中出现超调。相对于阶段一而言,阶段二由于已经接近调节目标,因此在该阶段的控制过程中需要根据***状态适当的控制PI调节速度,以防止由于PI控制参数过大而造成电流超调等影像***稳定性问题的发生。针对阶段一与阶段二的不同点本发明中通过对电流环PI调节过程进行分段处理,来达到精细化控制的目的,从而提高***的稳定性。
需要说明的是,所述对q轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,均包括:
根据q轴比例系数补偿参数KqPE与q轴原始电流环PI调节控制比例系数KqP-int的乘积得到经过补偿后的q轴电流环PI调节控制比例系数KqP,其中,所述KqPE>0;
根据q轴积分系数补偿参数KqIE与q轴原始电流环PI调节控制积分系数KqI-int的乘积得到经过补偿后的q轴电流环PI调节控制积分系数KqI,其中,所述KqIE>0。
其中,KqP表示经过补偿后的q轴电流环PI调节控制比例系数;
KqP-int表示q轴原始电流环PI调节控制比例系数;
KqPE表示q轴比例系数补偿参数,KqPE>0;
KqI表示经过补偿后的q轴电流环PI调节控制积分系数;
KqI-int表示q轴原始电流环PI调节控制积分系数;
KqIE表示q轴积分系数补偿参数,其中KqIE>0。
本发明是在现有电流环控制算法的基础上,引入补偿参数KqPE与KqIE,通过对PI控制参数的补偿来达到预期的控制目的,因此对于式(7)来说,实现本发明所提出的补偿控制的关键在于获得补偿参数KqPE与KqIE,关于这两个补偿参数的计算,根据不同的阶段采取不同的补偿处理措施。
需要说明的是,对q轴的电流环PI参数进行第一阶段补偿过程中,q轴比例系数补偿参数KqPE1和q轴积分系数补偿参数KqIE1相同;其根据ΔqM的不同在0.5至1.5区间变化,其中当q轴电流偏差变化平缓时则补偿参数KqPE与KqIE会大于1(最大将达到1.5),此时将通过增大PI控制系数加快电流调节速度;反之,若q轴电流偏差变化较为剧烈,则补偿参数KqPE与KqIE会小于1(最小将达到0.5),此时将通过减小PI控制系数来降低电流调节速度,从而避免电流超调。
进一步地,根据经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax与q轴电流偏差变化参数ΔqM的差值的1.5倍进行限制处理得到所述KqPE1和所述KqIE1的值;
其中,q轴电流偏差变化参数Δqk,对所述Δqk进行限制处理得到q轴电流偏差变化参数ΔqM,Δqk=0.5|Δiq(n)-Δiq(n-2)|;其中Δiq(n)为本控制周期的q轴电流命令与q轴实际电流间的偏差,Δiq(n-2)为上上次控制周期q轴电流命令与q轴实际电流间的偏差;
当所述Δqk大于或等于经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax时,所述ΔqM=Δqmax;
当所述Δqk大于所述ΔqM的最小值Δqmin时,且小于所述Δqmax时,所述ΔqM=Δqk;
当所述Δqk小于或等于的所述Δqmin时,所述ΔqM=Δqmin。
需要说明的是,对q轴的电流环PI参数进行第二阶段补偿过程中,q轴比例系数补偿参数KqPE2和q轴积分系数补偿参数KqIE2相同;其根据ΔqM的不同在0.5至1.5区间变化,其中当q轴电流偏差变化平缓时则补偿参数KqPE与KqIE会大于1(最大将达到1.5),此时将通过增大PI控制系数加快电流调节速度;反之,若q轴电流偏差变化较为剧烈,则补偿参数KqPE与KqIE会小于1(最小将达到0.5),此时将通过减小PI控制系数来降低电流调节速度,从而避免电流超调。因此在阶段二中无论q轴电流偏差变化参数Δqk是平缓变化或是剧烈变化,本发明均通过减小PI控制系数的方法来保证控制过程中的***稳定性。
进一步地,根据经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax与q轴电流偏差变化参数ΔqM的差值的1倍进行限制处理得到所述KqPE2和所述KqIE2的值;
其中,q轴电流偏差变化参数Δqk,对所述得到的Δqk进行限制处理得到q轴电流偏差变化参数ΔqM,Δqk=0.5|Δiq(n)-Δiq(n-2)|;其中Δiq(n)为本控制周期的q轴电流命令与q轴实际电流间的偏差,Δiq(n-2)为上上次控制周期q轴电流命令与q轴实际电流间的偏差;
当所述Δqk大于或等于经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax时,所述ΔqM=Δqmax;
当所述Δqk大于所述ΔqM的最小值Δqmin时,且小于所述Δqmax时,所述ΔqM=Δqk;
当所述Δqk小于或等于的所述Δqmin时,所述ΔqM=Δqmin。
如图2所示,本发明提供的控制方法将针对电流环中的PI控制参数进行补偿修正,通过这种针对性的优化控制来改善***的动态性能。在控制过程中,当驱动***达到或接近于稳态则将考虑退出以上提到的这种具有针对性的优化控制,原因为在非大阶跃扭矩响应状态下,常规电流环控制方法完全能够满足***需求。
进一步地,本方法实施例包括:根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿。
进一步地,所述确定退出d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿的条件包括:
第一条件为当d轴电流命令id-cmd较电机实际d轴电流id-real小于或等于第六预设值,且持续时间超过d轴电流持续时间阀值Tid,即|id-cmd-id-real|≤Kid且持续时间超过Tid;
第二条件为当q轴电流命令iq-cmd较电机实际q轴电流iq-real小于或等于第七预设值,且持续时间超过q轴电流持续时间阀值Tiq,即|iq-cmd-iq-real|≤Kiq且持续时间超过Tiq;
当满足第一条件和第二条件且同时成立时,确定退出d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿。
需要说明的是,所述第六预设值为Kid;Kid表示d轴电流偏差阀值,Kid>0;所述第七预设值为Kiq;Kiq表示q轴电流偏差阀值,Kiq>0。
还需要说明的是,当检测到驱动***达到或接近于稳态时,即d、q轴电流指令与电机实际反馈的d、q轴电流间的偏差在一定范围并持续一定时间时,则认为此时不再需要对电流环继续进行具有针对性的优化控制,因此这种状态下判断退出大阶跃扭矩响应控制条件满足。
如图3所示,本发明实施例还提供了一种电动汽车的扭矩控制装置,包括:
获取模块10,用于获取电流环调节控制信号,所述电流环调节控制信号包括:获取本控制周期的扭矩命令以及上一控制周期的扭矩命令;
计算模块20,用于根据电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;
确定模块30,用于根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿。
可选地,所述电动汽车的扭矩控制装置,还包括:
第一控制模块,用于常规电流环调节控制方法进行电流环控制;
第一检测模块,用于进行进入大阶跃扭矩响应控制条件的检测,若条件满足则开展d、q轴电流环PI控制参数分段补偿控制。
可选地,所述电动汽车的扭矩控制装置,还包括:
第一补偿模块,用于进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿;
第二补偿模块,用于进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿。
具体地,所述第一补偿模块用于:
进行d轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,以及进行d轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿。
当所述偏差Δid大于所述第二预设值-Kds,且小于或等于第三预设值时,对所述PI控制参数进行第一阶段的补偿;所述第三预设值为-Kd1;Kd1为d轴电流偏差分段阀值,且Kd1>0;当所述偏差Δid大于所述第三预设值时,对所述PI控制参数进行第二阶段的补偿。
具体地,所述第二补偿模块用于:
进行q轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,以及进行q轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿。
当所述偏差Δiq大于所述第五预设值,且小于或等于所述第四预设值Kqs时,对所述PI控制参数进行第一阶段的补偿;所述第五预设值为Kq1;Kq1为q轴电流偏差分段阀值,且Kq1>0;当所述偏差Δid大于所述第三预设值时,对所述PI控制参数进行第二阶段的补偿。
可选地,所述第一补偿模块,包括:
第一限制单元,对得到的d轴电流偏差变化参数Δdk进行限制处理;
第一获取单元,用于获取d轴比例系数补偿参数KdPE1和d轴积分系数补偿参数KdIE1。
第二获取单元,用于获取d轴比例系数补偿参数KdPE2和d轴积分系数补偿参数KdIE2。
进一步地,所述第一限制单元用于:
对所述得到的Δdk进行限制处理得到d轴电流偏差变化参数ΔdM。
进一步地,所述第一获取单元用于:
进一步地,所述第二获取单元用于:
可选地,所述第二补偿模块,包括:
第二限制单元,对得到的q轴电流偏差变化参数Δqk进行限制处理;
第三获取单元,用于获取q轴比例系数补偿参数KqPE1和q轴积分系数补偿参数KdIE1。
第四获取单元,用于获取q轴比例系数补偿参数KqPE2和q轴积分系数补偿参数KqIE2。
进一步地,所述第二限制单元用于:
对所述得到的Δqk进行限制处理得到q轴电流偏差变化参数ΔqM。
进一步地,所述第三获取单元用于:
进一步地,所述第四获取单元用于:
具体地,所述第一补偿模块用于:
所述对d轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,均包括:
具体地,所述第二补偿模块用于:
所述对q轴的电流环PI参数进行第一阶段以及第二阶段的补偿,均包括:
可选地,所述电动汽车的扭矩控制装置中确定模块30,包括:
条件判断单元,用于确定退出d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿的条件。
需要说明的是,该装置的实施例是与上述方法的实施例相对应的装置,上述方法的实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中,也能达到相同的技术效果。
本发明实施例还提供了一种电动汽车的扭矩控制设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法中的步骤。
本发明实施例还提供一种汽车,包括如上所述的电动汽车的扭矩控制设备。
综上所述,本发明实施例中,本发明提供了一种根据d、q轴命令电流与实际反馈电流的偏差以及该偏差的变化状态对电流环PI控制参数进行补偿的方法,其中根据偏差电流对补偿控制进行分段处理,具体分为电流环控制未发生超调与即将或已经发生超调两个阶段,通过设计不同的PI控制参数补偿策略实现参数的修正。本发明提供的控制方法通过在驱动电机大阶跃扭矩响应过程中对电流环PI控制参数进行补偿,从而实现在不牺牲***动态响应特性的前提下提高***的稳定性,防止电流环调节过程中电机相电流过流等情况的发生。本发明所提供的控制方法是建立在当前较为成熟的纯电动汽车永磁同步电机电流环控制框架下的,是对现有控制方法的有益补充,考虑到其具有良好的工程实现性,同时不涉及到对***硬件的更改,此具有良好的推广价值。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (15)
1.一种电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,包括:
获取电流环调节控制信号,所述电流环调节控制信号包括:获取本控制周期的扭矩命令以及上一控制周期的扭矩命令;
根据所述电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;
根据所述电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;
所述根据所述电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
本控制周期的扭矩命令较上一控制周期的扭矩命令增大第一预设值时,确定进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿;
所述第一预设值为当前转速条件下电机外特性扭矩Tw(ω)的30%;
其特征在于,进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
当d轴电流命令对应的电流值id-cmd与d轴实际电流对应的电流值id-real的偏差Δid大于第二预设值时,进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿;
所述第二预设值为-Kds,Kds为d轴电流偏差判断阀值,且Kds>0;
当q轴电流命令对应的电流值iq-cmd与q轴实际电流对应的电流值iq-real的偏差Δiq小于第四预设值时,进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿,其中,所述第四预设值为Kqs,Kqs为q轴电流偏差判断阀值,且Kqs>0。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,所述进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
进行d轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,包括:当所述偏差Δid大于所述第二预设值-Kds,且小于或等于第三预设值时,进行d轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,其中,所述第三预设值为-Kd1,Kd1为d轴电流偏差分段阀值,且Kd1>0;
进行d轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿,包括:当所述偏差Δid大于所述第三预设值时,进行d轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿。
3.根据权利要求2所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,进行d轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿以及第二阶段的补偿,均包括:
根据d轴比例系数补偿参数KdPE与d轴原始电流环PI调节控制比例系数KdP-int的乘积得到经过补偿后的d轴电流环PI调节控制比例系数KdP,其中,所述KdPE>0;
根据d轴积分系数补偿参数KdIE与d轴原始电流环PI调节控制积分系数KdI-int的乘积得到经过补偿后的d轴电流环PI调节控制积分系数KdI,其中,所述KdIE>0。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,
对d轴的电流环PI参数进行第一阶段补偿过程中,d轴比例系数补偿参数KdPE1和d轴积分系数补偿参数KdIE1相同;
对d轴的电流环PI参数进行第二阶段补偿过程中,d轴比例系数补偿参数KdPE2和d轴积分系数补偿参数KdIE2相同。
5.根据权利要求4所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,
根据经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax与d轴电流偏差变化参数ΔdM的差值的1.5倍进行限制处理得到所述KdPE1和所述KdIE1的值;
其中,d轴电流偏差变化参数Δdk,对所述得到的Δdk进行限制处理得到所述ΔdM,其中本控制周期的d轴电流命令和d轴实际电流间的偏差为Δid(n),上上次控制周期d轴电流命令和d轴实际电流间的偏差为Δid(n-2),根据所述Δid(n)与所述Δid(n-2)的差值的绝对值的0.5倍得到所述Δdk;
当所述Δdk大于或等于经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax时,所述ΔdM=Δdmax;
当所述Δdk大于所述ΔdM的最小值Δdmin时,且小于所述Δdmax时,所述ΔdM=Δdk;
当所述Δdk小于或等于的所述Δdmin时,所述ΔdM=Δdmin。
6.根据权利要求4所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,
根据经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax与d轴电流偏差变化参数ΔdM的差值的1倍进行限制处理得到所述KdPE2和所述KdIE2的值;
其中,d轴电流偏差变化参数Δdk,对所述得到的Δdk进行限制处理得到所述ΔdM,其中本控制周期的d轴电流命令和d轴实际电流间的偏差为Δid(n),上上次控制周期d轴电流命令和d轴实际电流间的偏差为Δid(n-2),根据所述Δid(n)与所述Δid(n-2)的差值的绝对值的0.5倍得到所述Δdk;
当所述Δdk大于或等于经过限制的d轴电流偏差变化参数ΔdM的最大值Δdmax时,所述ΔdM=Δdmax;
当所述Δdk大于所述ΔdM的最小值Δdmin时,且小于所述Δdmax时,所述ΔdM=Δdk;
当所述Δdk小于或等于的所述Δdmin时,所述ΔdM=Δdmin。
7.根据权利要求1所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,所述进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
进行q轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿,包括:当所述偏差Δiq大于第五预设值,且小于或等于所述第四预设值Kqs时,对所述PI控制参数进行第一阶段的补偿,所述第五预设值为Kq1,Kq1为q轴电流偏差分段阀值,且Kq1>0;
进行q轴的电流环PI控制参数第二阶段的补偿,包括:当所述偏差Δiq小于所述第五预设值时,对所述PI控制参数进行第二阶段的补偿。
8.根据权利要求7所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,进行q轴的电流环PI控制参数第一阶段的补偿以及第二阶段的补偿,均包括:
根据q轴比例系数补偿参数KqPE与q轴原始电流环PI调节控制比例系数KqP-int的乘积得到经过补偿后的q轴电流环PI调节控制比例系数KqP,其中,所述KqPE>0;
根据q轴积分系数补偿参数KqIE与q轴原始电流环PI调节控制积分系数KqI-int的乘积得到经过补偿后的q轴电流环PI调节控制积分系数KqI,其中,所述KqIE>0。
9.根据权利要求8所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,
对q轴的电流环PI参数进行第一阶段补偿过程中,q轴比例系数补偿参数KqPE1和q轴积分系数补偿参数KqIE1相同;
对q轴的电流环PI参数进行第二阶段补偿过程中,q轴比例系数补偿参数KqPE2和q轴积分系数补偿参数KqIE2相同。
10.根据权利要求9所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,
根据经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax与q轴电流偏差变化参数ΔqM的差值的1.5倍进行限制处理得到所述KqPE1和所述KqIE1的值;
其中,q轴电流偏差变化参数Δqk,对所述得到的Δqk进行限制处理得到所述ΔqM,其中本控制周期的q轴电流命令和q轴实际电流间的偏差为Δiq(n),上上次控制周期q轴电流命令和q轴实际电流间的偏差为Δiq(n-2),根据所述Δiq(n)与所述Δiq(n-2)的差值的绝对值的0.5倍得到所述Δqk;
当所述Δqk大于或等于经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax时,所述ΔqM=Δqmax;
当所述Δqk大于所述ΔqM的最小值Δqmin时,且小于所述Δqmax时,所述ΔqM=Δqk;
当所述Δqk小于或等于的所述Δqmin时,所述ΔqM=Δqmin。
11.根据权利要求9所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,
根据经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax与q轴电流偏差变化参数ΔqM的差值的1倍进行限制处理得到所述KqPE2和所述KqIE2的值;
其中,q轴电流偏差变化参数Δqk,对所述得到的Δqk进行限制处理得到所述ΔqM,其中本控制周期的q轴电流命令和q轴实际电流间的偏差为Δiq(n),上上次控制周期q轴电流命令和q轴实际电流间的偏差为Δiq(n-2),根据所述Δiq(n)与所述Δiq(n-2)的差值的绝对值的0.5倍得到所述Δqk;
当所述Δqk大于或等于经过限制的q轴电流偏差变化参数ΔqM的最大值Δqmax时,所述ΔqM=Δqmax;
当所述Δqk大于所述ΔqM的最小值Δqmin时,且小于所述Δqmax时,所述ΔqM=Δqk;
当所述Δqk小于或等于的所述Δqmin时,所述ΔqM=Δqmin。
12.根据权利要求1所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法,其特征在于,根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿,包括:
第一条件为当d轴电流命令对应的电流值id-cmd较电机实际d轴电流对应的电流值id-real小于或等于第六预设值d轴电流偏差阀值,且持续时间超过d轴电流持续时间阀值Tid;
第二条件为当q轴电流命令对应的电流值iq-cmd较电机实际q轴电流对应的电流值iq-real小于或等于第七预设值q轴电流偏差阀值,且持续时间超过q轴电流持续时间阀值Tiq;
当满足第一条件和第二条件且同时成立时,确定退出d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿。
13.一种电动汽车的扭矩控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,获取电流环调节控制信号;
计算模块,根据电流环调节控制信号,确定进行d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;
确定模块,根据电流环的性能指数PI控制参数分段补偿过程,确定退出d轴以及q轴的电流环的性能指数PI控制参数分段补偿;
第一控制模块,用于常规电流环调节控制方法进行电流环控制;
第一检测模块,用于进行进入大阶跃扭矩响应控制条件的检测,若条件满足则开展d、q轴电流环PI控制参数分段补偿控制;
第一补偿模块,用于进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿;
第二补偿模块,用于进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿;
进行d轴以及q轴的电流环PI控制参数分段补偿,包括:
当d轴电流命令对应的电流值id-cmd与d轴实际电流对应的电流值id-real的偏差Δid大于第二预设值时,进行d轴的电流环PI控制参数分段补偿;
所述第二预设值为-Kds,Kds为d轴电流偏差判断阀值,且Kds>0;
当q轴电流命令对应的电流值iq-cmd与q轴实际电流对应的电流值iq-real的偏差Δiq小于第四预设值时,进行q轴的电流环PI控制参数分段补偿,其中,所述第四预设值为Kqs,Kqs为q轴电流偏差判断阀值,且Kqs>0。
14.一种电动汽车的扭矩控制设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-12任一项所述的电动汽车的大阶跃扭矩响应控制方法中的步骤。
15.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求14所述的电动汽车的扭矩控制设备。
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CN105904996A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-31 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电动汽车及其永磁同步电机的电流环控制方法和装置 |
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KR20070074683A (ko) * | 2006-01-10 | 2007-07-18 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 모터제어기의 배터리 보호회로 및 그 방법 |
CN105263744A (zh) * | 2013-05-21 | 2016-01-20 | Ntn株式会社 | 电动汽车的控制装置 |
CN103427748A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-12-04 | 江苏科技大学 | 一种单相感应电机励磁电流pi控制方法 |
CN105904996A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-31 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电动汽车及其永磁同步电机的电流环控制方法和装置 |
CN107070342A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-08-18 | 哈尔滨理工大学 | 一种带负载状态观测器的永磁同步电机控制*** |
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