CN112829602A - 车辆扭矩控制方法、装置以及车辆 - Google Patents

车辆扭矩控制方法、装置以及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN112829602A
CN112829602A CN202110004382.5A CN202110004382A CN112829602A CN 112829602 A CN112829602 A CN 112829602A CN 202110004382 A CN202110004382 A CN 202110004382A CN 112829602 A CN112829602 A CN 112829602A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sequence component
initial
positive sequence
fundamental
initial fundamental
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110004382.5A
Other languages
English (en)
Inventor
丁远翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoneng Xian Automobile Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Baoneng Xian Automobile Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baoneng Xian Automobile Research Institute Co Ltd filed Critical Baoneng Xian Automobile Research Institute Co Ltd
Priority to CN202110004382.5A priority Critical patent/CN112829602A/zh
Publication of CN112829602A publication Critical patent/CN112829602A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H02P21/18Estimation of position or speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车辆扭矩控制方法、装置和车辆,车辆包括永磁同步电机,永磁同步电机包括转子,永磁同步电机上设置有旋转变压器,车辆扭矩控制方法包括:获取旋转变压器输出的正余弦信号;提取正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量;对初始基波正序分量和初始基波负序分量进行解耦计算以过滤初始基波正序分量中的二倍频交流分量和初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量;对目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算到转子的位置角度值;根据转子的位置角度值调节永磁同步电机的输出扭矩。如此,能够在出现正余弦信号不正交等非理想因素的情况下,准确的获得转子的位置角度值。

Description

车辆扭矩控制方法、装置以及车辆
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域,特别涉及一种车辆扭矩控制方法、装置以及车辆。
背景技术
在相关技术中,PMSM(永磁同步电机)转子位置的准确获取对于电动汽车以及混动汽车的扭矩输出平顺性、效率及安全可靠运行等有着重要的意义。因此车用永磁同步电机通常都采用旋转变压器作为转子位置检测元件,而旋转变压器由于原理性误差及生产制造过程所引入的非理想特性,对车用电驱动***的安全可靠运行造成了严重影响。因此,如何在旋转变压器的非理想特性条件下确保电机转子位置的准确获取,确保驱动电机***安全可靠运行,成为了技术人员。
发明内容
本发明的实施方式提供一种车辆扭矩控制方法、装置以及车辆。
本发明实施方式的车辆扭矩控制方法用于车辆,所述车辆包括永磁同步电机,所述永磁同步电机包括转子,所述永磁同步电机上设置有旋转变压器,所述车辆扭矩控制方法包括:
获取所述旋转变压器输出的正余弦信号;
提取所述正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量;
对所述初始基波正序分量和所述初始基波负序分量进行解耦计算以过滤所述初始基波正序分量中的二倍频交流分量和所述初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量;
对所述目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到所述转子的位置角度值;
根据所述位置角度值调节所述永磁同步电机的输出扭矩。
在某些实施方式中,所述提取所述正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量,包括:
将所述正余弦信号分别进行正向帕克变换和反向帕克变化以分别得到所述初始基波正序分量和初始基波负序分量。
在某些实施方式中,所述初始基波正序分量中的二倍频交流分量是由所述初始基波负序分量引起的,所述初始基波负序分量中的二倍频交流分量是由所述初始基波正序分量引起的。
在某些实施方式中,所述对所述初始基波正序分量和所述初始基波负序分量进行解耦计算以过滤所述初始基波正序分量中的二倍频交流分量和所述初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量,包括:
根据所述初始基波负序分量和反馈值对所述初始基波负序分量进行解耦计算以输出基波负序分量反馈值;
根据所述初始基波正序分量和所述基波负序分量反馈值对所述初始基波正序分量进行解耦计算以输出所述目标基波正序分量。
在某些实施方式中,所述对所述目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到所述转子的位置角度值,包括:
对所述目标基波正序分量的q轴电压进行比例积分计算以得到角速度;
对所述角速度进行积分计算以得到所述转子的位置角度值。
本发明实施方式的车辆扭矩控制装置,用于车辆,所述车辆包括所述车辆包括永磁同步电机,所述永磁同步电机包括转子,所述永磁同步电机上设置有旋转变压器,所述车辆扭矩控制装置连接所述旋转变压器,所述车辆扭矩控制装置包括:
获取模块,用于获取所述旋转变压器输出的正余弦信号;
提取模块,用于提取所述正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量;
解耦模块,用于对所述初始基波正序分量和所述初始基波负序分量进行解耦计算以过滤所述初始基波正序分量中的二倍频交流分量和所述初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量;
锁相模块,用于对所述目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到所述转子的位置角度值;
调节模块,用于根据所述位置角度值调节所述永磁同步电机的输出扭矩。
在某些实施方式中,所述提取模块包括:
正向帕克变换模块,用于将所述正余弦信号分别进行正向帕克变换以得到所述初始基波正序分量;
反向帕克变换模块,用于将所述正余弦信号分别进行反向帕克变换以得到所述初始基波负序分量。
在某些实施方式中,所述解耦模块包括:
反向解耦模块,用于根据所述初始基波负序分量和初始反馈值对所述初始基波负序分量进行解耦计算以输出基波负序分量反馈值;
正向解耦模块,用于根据所述初始基波正序分量和所述基波负序分量反馈值对所述初始基波正序分量进行解耦计算以输出所述目标基波正序分量。
在某些实施方式中,所述锁相模块包括:
调节器,用于对所述目标基波正序分量的q轴电压进行比例积分计算以得到角速度;
积分器,用于对所述角速度进行积分计算以得到所述转子的位置角度值。
本发明实施方式的车辆包括所述车辆包括永磁同步电机,所述永磁同步电机包括转子,所述永磁同步电机上设置有旋转变压器,所述车辆还包括处理器和存储器,所述处理器连接所述旋转变压器,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以实现上述任一实施方式所述的车辆扭矩控制方法。
本发明实施方式的车辆扭矩控制方法、车辆扭矩控制装置和车辆中,可先提取正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量,然后通过解耦算法分别将初始基波正序分量和初始基波负序分量中的两倍频交流分量进行过滤以得到目标基波正序分量,然后可将目标基波正序分量的q轴电压输进行锁相并计算得到转子的位置角度值,然而根据转子的位置角度值来调整永磁同步电机的输出扭矩。如此,能够在出现正余弦信号不正交等非理想因素的情况下,准确的获取转子的位置角度值,以得到转子的准确位置,提高了转子位置检测的准确度,进而提高了电机的扭矩输出精度。
本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明的实施方式的车辆扭矩控制方法的流程示意图;
图2是本发明的实施方式的车辆的模块示意图;
图3是本发明的实施方式的车辆扭矩控制装置的模块示意图;
图4是本发明的实施方式的车辆的另一模块示意图;
图5是本发明的实施方式的车辆扭矩控制方法的另一流程示意图;
图6是本发明的实施方式的车辆扭矩控制装置的另一模块示意图;
图7是本发明的实施方式的车辆扭矩控制方法的又一流程示意图;
图8是本发明的实施方式的车辆扭矩控制方法的再一流程示意图;
图9是本发明的实施方式的车辆扭矩控制装置的原理示意图;
图10是本发明的实施方式的车辆扭矩控制装置的正向解耦模块的原理示意图;
图11是相关技术中旋转变压器输出正余弦信号不正交故障时的模拟示意图;
图12是本发明实施方式的旋转变压器输出正余弦信号不正交故障的模拟示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图3,本发明实施方式的车辆扭矩控制方法用于本发明实施方式的车辆1000,车辆1000包括永磁同步电机200,永磁同步电机200包括转子201,永磁同步电机200上设置有旋转变压器300。车辆扭矩控制方法包括步骤:
S01:获取旋转变压器300输出的正余弦信号;
S02:提取正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量;
S03:对初始基波正序分量和初始基波负序分量进行解耦计算以过滤初始基波正序分量中的二倍频交流分量和初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量;
S04:对目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到转子201的位置角度值;
S05:根据转子201的位置角度值调节永磁同步电机200的输出扭矩。
请参阅图3,本发明实施方式的车辆扭矩控制装置100包括获取模块10、提取模块20、解耦模块30、锁相模块40和调节模块50,上述步骤S01可由获取模块10实现,上述步骤S02可由提取模块20实现,上述步骤S03可由解耦模块30实现,上述步骤S04可由锁相模块4040实现,上述步骤S05可由调节模块50实现。
也即是说,在本发明的实施方式中,获取模块10可用于获取旋转变压器300输出的正余弦信号。提取模块20可用于提取正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量。解耦模块30可用于对初始基波正序分量和初始基波负序分量进行解耦计算以过滤初始基波正序分量中的二倍频交流分量和初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量。锁相模块40可用于对目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到转子201的位置角度值。调节模块50可用于根据转子201的位置角度值调节永磁同步电机200的输出扭矩。
请参阅图4,本发明实施方式的车辆1000包括永磁同步电机200,永磁同步电机200包括转子201,永磁同步电机200上设置有旋转变压器300,车辆1000还包括处理器400和存储器500,处理器400用于执行存储器500中存储的计算机程序,以实现本发明实施方式的车辆扭矩控制方法。
也即是说,处理器400可用于获取旋转变压器300输出的正余弦信号、提取正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量、以及对初始基波正序分量和初始基波负序分量进行解耦计算以过滤初始基波正序分量中的二倍频交流分量和初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量,并且还可用于对目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到转子201的位置角度值以及根据转子201的位置角度值调节永磁同步电机200的输出扭矩。
可以理解,在相关技术中,PMSM(永磁同步电机)转子位置的准确获取对于电动汽车以及混动汽车的扭矩输出平顺性、效率及安全可靠运行等有着重要的意义。因此车用永磁同步电机通常都采用旋转变压器作为转子位置检测元件,而旋转变压器由于原理性误差及生产制造过程所引入的非理想特性,对车用电驱动***的安全可靠运行造成了严重影响。因此,如何在旋转变压器的非理想特性条件下确保电机转子位置的准确获取,确保驱动电机***安全可靠运行,成为了技术人员。
在本实施方式的车辆扭矩控制方法、车辆扭矩控制装置100和车辆1000中,可先提取正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量,然后通过解耦算法分别将初始基波正序分量和初始基波负序分量中的两倍频交流分量进行过滤以得到目标基波正序分量,然后可将目标基波正序分量的q轴电压输进行锁相并计算得到转子的位置角度值,从而得到永磁同步电机200的转子201的位置,然后根据转子201的位置角度值来调整永磁同步电机200的输出扭矩。如此,能够在出现正余弦信号不正交差等非理想因素的情况下,准确的获取转子的位置角度值,以得到转子201的准确位置,提高了转子201位置检测的准确度,进而提高了电机的扭矩输出精度,保证了扭矩输出的平顺性、效率,同时也提升了永磁同步电机200的控制效率。
具体地,在本发明的实施方式中,车辆1000可以为电动汽车也可以为混动汽车,具体在此不作限制。旋转变压器300可以安装在永磁同步电机200的转子201上,旋转变压器300能够按正弦、余弦函数关系将转角转换为电信号输出。在本发明的实施方式中,可先通过获取旋转变压器300输出的正余弦信号,然后将正余弦信号进行提取和解耦计算从而将初始基波正序分量和初始基波负序分量中的二倍频交流消除掉,从而得到目标基波正序分量,目标基波正序分量包括q轴电压和d轴电压,将q轴电压作为输出值进行锁相并计算等到转子的位置角度值,从而得到转子201的位置,这样,可以在出现正余弦信号不正交差等非理想因素的情况下将这些非理想的因素过滤掉,从而提高转子201位置的准确度,提高了电机扭矩的输出精度。需要说明的是,在本发明的实施方式中,锁相模块40相当于一个锁相环。
请参阅图5,在某些实施方式中,步骤S02包括步骤:
S021:将正余弦信号分别进行正向帕克变换和反向帕克变化以分别得到初始基波正序分量和初始基波负序分量。
请参阅图6,在某些实施方式的车辆扭矩控制装置100中,提取模块20包括正向帕克变换模块21和反向帕克变换模块22,上述步骤S021可以由正向帕克变换模块21和反向帕克变换模块22实现。
也即是说,正向帕克变换模块21可用于将正余弦信号分别进行正向帕克变换以得到初始基波正序分量。反向帕克变换模块22可用于将正余弦信号分别进行反向帕克变换以得到初始基波负序分量。
在某些实施方式的车辆1000中,上述步骤S021可由处理器400实现,也即是说,处理器400可用于将正余弦信号分别进行正向帕克变换以得到初始基波正序分量。反向帕克变换模块22可用于将正余弦信号分别进行反向帕克变换以得到初始基波负序分量。
如此,通过分别对旋转变压器300输出的正余弦信号分别进行一次正向帕克变换和一次反向帕克变换即可分别得到初始基波正序分量和初始基波负序分量,以便后序对两个初始基波分量进行解耦计算。
具体地,在这样的实施方式中,正向帕克变换模块21和反向帕克变换模块22相当于两个帕克变换器。正向帕克变换模块21和反向帕克变换模块22的输入端均获取模块10的输出端,正向帕克变换模块21用于将正余弦信号变换到以正向基波同步角速度ω旋转的dq+坐标系(即正向同步旋转坐标系)下,提取出初始基波正序分量,初始基波正序分量包括目标基波正序分量和初始基波负序分量在初始基波正序分量中引起的二倍频交流分量。
反向帕克变模块22用于将正余弦信号变换到以逆向基波同步角速度-ω旋转的dq-坐标系(即反向同步旋转坐标系)下,提取出初始基波负序分量,初始基波负序分量包括目标基波负序分量和初始基波正序分量在初始基波负序分量中引起的二倍频交流分量。
也即是说,在本申请的实施方式中,初始基波正序分量中的二倍频交流分量是由初始基波负序分量引起的,初始基波负序分量中的二倍频交流分量是由初始基波正序分量引起的。
在将初始基波正序分量和初始基波负序分量提取出来后,将两个初始基波分量输入至解耦模块30内进行解耦计算从而消除这两个分量中的二倍频交流分量。
请参阅图7,在某些实施方式中,步骤S03包括步骤:
S031:根据初始基波负序分量和反馈值对初始基波负序分量进行解耦计算以输出基波负序分量反馈值;
S032:根据初始基波正序分量和基波负序分量反馈值对初始基波正序分量进行解耦计算以输出目标基波正序分量。
请参阅图6,在某些实施方式的车辆扭矩控制装置100中,解耦模块30包括反向解耦模块32和正向解耦模块31。述步骤S031可由反向解耦模块32实现,上述步骤S032可由正向解耦模块31实现。也即是说,反向解耦模块32可用于根据所述初始基波负序分量和初始反馈值对所述初始基波负序分量进行解耦计算以输出基波负序分量反馈值,正向解耦模块31可用于根据所述初始基波正序分量和所述基波负序分量反馈值对所述初始基波正序分量进行解耦计算以输出所述目标基波正序分量。
在某些实施方式的车辆1000中,上述步骤S031和步骤S032均可由处理器400实现。也即是说,处理器400可用于根据所述初始基波负序分量和初始反馈值对所述初始基波负序分量进行解耦计算以输出基波负序分量反馈值,以及根据所述初始基波正序分量和所述基波负序分量反馈值对所述初始基波正序分量进行解耦计算以输出所述目标基波正序分量。
如此,可以通过对初始基波负序分量进行解耦计算从而输出基波负序分量反馈值,进而可根据初始基波正序分量和基波负序分量反馈值进行解耦计算以得到目标基波正序分量。
具体地,请参阅图9和图10,在这样的实施方式中,具体地,在本发明的实施方式中,反向解耦模块32相当于一个反向解耦器加上两个滤波器(即图9中的LPF),正向解耦模块31相当于一个正向解耦器加上连个滤波器(即图9中的LPF)。在本申请的实施方式中,车辆扭矩控制装置100的具体原理图图9所示,图10为正向解耦模块31除去滤波器(LPF)外的具体原理图,反向解耦模块32的具体原理与之类似,区别仅在于输入信号不同。由图9和图10可知,正向解耦模块31的一个输入端与正向帕克变换模块21的输出端连接,反向解耦模块32的一个输入端与反向帕克变换模块22的输出端连接。正向解耦模块31的一个输出端与反向解耦模块32的一个输入端连接,反向解耦模块32的一个输出端与正向解耦模块31的一个输入端连接,正向解耦模块31的另一个输出端还与锁相模块40连接。
需要说明的是,在这样的实施方式中,上述的“反馈值”所指的是在进行第一次解耦计算时的初始值或者是在解耦过程中正向解耦模块31向反向解耦模块32所输出的反馈值。其中,初始值可以为零或者其它数值。可以理解的是,请参阅图9,在这样的实施方式中,在解耦开始时,可以将该“反馈值”设定为零(也即图9中的反向解耦模块32的上方的两个输入均为零),反向解耦模块32可以根据该反馈值对初始基波负序分量进行解耦计算从而示出基波负序分量反馈值(即图9中从反向解耦模块32输出至正向解耦模块31的电信号)给正向解耦模块31,正向解耦模块31根据该反馈值和初始基波正序分量进行解耦计算以得到第一个目标基波正序分量并输出基波正序分量反馈值给反向解耦模块32,反向解耦模块32再根据该基波正序分量反馈值重新对基波负序分量进行解耦计算从而得到下一个基波负序分量反馈值并输出给正向解耦模块31,然后再一次重新进行解耦并输出下一个目标基波正序分量,最后输出目标基波正序分量的q轴电压,最后经锁相模块40锁相并计算得到转子的位置角度值θ(即图9中的θ)。
请参阅图8,在某些实施方式中,步骤S04包括步骤:
S041:对目标基波正序分量的q轴电压进行比例积分计算以得到角速度ω;
S042:对角速度ω进行积分计算以得到转子的位置角度值θ。
请参阅图6和图9,在某些实施方式的车辆扭矩控制装置100中,锁相模块40包括调节器41和积分器42,步骤S041可由调节器41实现,步骤S042可由积分器42实现。也即是说,调节器41可以对目标基波正序分量的q轴电压进行比例积分计算以得到角速度ω,积分器42可以对角速度ω进行积分计算以得到转子的位置角度值θ,从而得到转子201的位置。
在某些实施方式的车辆1000中,上述步骤S041和步骤S042均可由处理器400实现,也即是说,处理器400可用于对目标基波正序分量的q轴电压进行比例积分计算以得到角速度以及对角速度进行积分计算以得到转子的位置角度值,从而得到转子201的位置。
如此,可以依次对目标基波正序分量的q轴电压进行比例积分调节后得到角速度ω并对角速度ω进行积分以得到转子的位置角度值θ,从而得到转子201的准确位置。
具体地,请参阅图9,在本发明的实施方式中,可先通过获取模块10获取旋转变压器300输出的正余弦信号,信号从图9中的最左端输入,分别通过正向帕克变换模块21和反向帕克变换模块22提取出初始基波正序分量和初始基波负序分量,然后分别将初始基波正序分量和初始基波负序分量输入至正向解耦模块31和反向解耦模块32中进行解耦,两个解耦模块的具体原理如图9和图10所示,解耦后输出目标基波正序分量的q轴电压,然后将q轴电压输入进锁相模块40中进行比例积分调节以得到角速度ω,然后再对角速度ω进行积分以得到转子的位置角度值θ,从而得到转子201的位置。如此,能够在出现正余弦信号不正交等非理想因素的情况下,准确的获得基波正序分量对应的转子的位置角度值,以得到转子201的准确位置,提高了转子201位置检测的准确度,进而提高了电机的扭矩输出精度。
如图11和图12所示,图11为对现有技术的技术方案的仿真模拟图,图12为对本发明的技术方案模拟仿真图,图11和图12中的横坐标均表示时间,纵坐标均表示转子的位置角度值,由图11可知,当在0.8秒模拟注入正余弦信号不正交故障时,其匀速下输出电转子的位置角度值出现了波动,这会造成电机输出转矩的脉动,从而导致车辆1000行驶不平顺。
有图12可知,在本发明的技术方案中,在1秒模拟注入正余弦信号不正交故障时,之后的转子的位置角度值几乎不受影响,展现出很好的容错能力,电机输出转矩的较为平稳,从而使得车辆1000行驶较为平顺。由此可知,本发明实施方式的车辆扭矩控制方法能够在出现正余弦信号幅值不正交等非理想因素的情况下,准确的获得基波正序分量对应的转子的位置角度值,以得到转子201的准确位置,提高了转子201位置检测的准确度,进而提高了电机的扭矩输出精度,保证了扭矩输出的平顺性、效率,同时也提升了永磁同步电机200的控制效率。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用,或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆扭矩控制方法,用于车辆,其特征在于,所述车辆包括永磁同步电机,所述永磁同步电机包括转子,所述永磁同步电机上设置有旋转变压器,所述车辆扭矩控制方法包括:
获取所述旋转变压器输出的正余弦信号;
提取所述正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量;
对所述初始基波正序分量和所述初始基波负序分量进行解耦计算以过滤所述初始基波正序分量中的二倍频交流分量和所述初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量;
对所述目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到所述转子的位置角度值;
根据所述转子的位置角度值调节所述永磁同步电机的输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述提取所述正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量,包括:
将所述正余弦信号分别进行正向帕克变换和反向帕克变化以分别得到所述初始基波正序分量和初始基波负序分量。
3.根据权利要求1所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述初始基波正序分量中的二倍频交流分量是由所述初始基波负序分量引起的,所述初始基波负序分量中的二倍频交流分量是由所述初始基波正序分量引起的。
4.根据权利要求1所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述对所述初始基波正序分量和所述初始基波负序分量进行解耦计算以过滤所述初始基波正序分量中的二倍频交流分量和所述初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量,包括:
根据所述初始基波负序分量和反馈值对所述初始基波负序分量进行解耦计算以输出基波负序分量反馈值;
根据所述初始基波正序分量和所述基波负序分量反馈值对所述初始基波正序分量进行解耦计算以输出所述目标基波正序分量。
5.根据权利要求1所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述对所述目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到所述转子的位置角度值,包括:
对所述目标基波正序分量的q轴电压进行比例积分计算以得到角速度;
对所述角速度进行积分计算以得到所述转子的位置角度值。
6.一种车辆扭矩控制装置,用于车辆,其特征在于,所述车辆包括所述车辆包括永磁同步电机,所述永磁同步电机包括转子,所述永磁同步电机上设置有旋转变压器,所述车辆扭矩控制装置连接所述旋转变压器,所述车辆扭矩控制装置包括:
获取模块,用于获取所述旋转变压器输出的正余弦信号;
提取模块,用于提取所述正余弦信号中的初始基波正序分量和初始基波负序分量;
解耦模块,用于对所述初始基波正序分量和所述初始基波负序分量进行解耦计算以过滤所述初始基波正序分量中的二倍频交流分量和所述初始基波负序分量中的二倍频交流分量,从而输出目标基波正序分量;
锁相模块,用于对所述目标基波正序分量的q轴电压进行锁相并计算得到所述转子的位置角度值;
调节模块,用于根据所述转子的位置角度值调节所述永磁同步电机的输出扭矩。
7.根据权利要求6所述的车辆扭矩控制装置,其特征在于,所述提取模块包括:
正向帕克变换模块,用于将所述正余弦信号分别进行正向帕克变换以得到所述初始基波正序分量;
反向帕克变换模块,用于将所述正余弦信号分别进行反向帕克变换以得到所述初始基波负序分量。
8.根据权利要求6所述的车辆扭矩控制装置,其特征在于,所述解耦模块包括:
反向解耦模块,用于根据所述初始基波负序分量和初始反馈值对所述初始基波负序分量进行解耦计算以输出基波负序分量反馈值;
正向解耦模块,用于根据所述初始基波正序分量和所述基波负序分量反馈值对所述初始基波正序分量进行解耦计算以输出所述目标基波正序分量。
9.根据权利要求6所述的车辆扭矩控制装置,其特征在于,所述锁相模块包括:
调节器,用于对所述目标基波正序分量的q轴电压进行比例积分计算以得到角速度;
积分器,用于对所述角速度进行积分计算以得到所述转子的位置角度值。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括所述车辆包括永磁同步电机,所述永磁同步电机包括转子,所述永磁同步电机上设置有旋转变压器,所述车辆还包括处理器和存储器,所述处理器连接所述旋转变压器,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以实现权利要求1-5任一项所述的车辆扭矩控制方法。
CN202110004382.5A 2021-01-04 2021-01-04 车辆扭矩控制方法、装置以及车辆 Pending CN112829602A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110004382.5A CN112829602A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 车辆扭矩控制方法、装置以及车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110004382.5A CN112829602A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 车辆扭矩控制方法、装置以及车辆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112829602A true CN112829602A (zh) 2021-05-25

Family

ID=75927448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110004382.5A Pending CN112829602A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 车辆扭矩控制方法、装置以及车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112829602A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114061632A (zh) * 2021-10-21 2022-02-18 上大电气科技(嘉兴)有限公司 一种用于补偿指定次谐波的高精度磁编码器解码方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003111213A (ja) * 2001-10-01 2003-04-11 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車の制御装置
CN108631656A (zh) * 2018-05-30 2018-10-09 阳光电源股份有限公司 一种旋转变压器解码方法及***
CN110557075A (zh) * 2019-10-08 2019-12-10 珠海格力电器股份有限公司 电机转矩的确定方法及装置、电机控制***
CN111953241A (zh) * 2019-05-16 2020-11-17 北京新能源汽车股份有限公司 一种永磁同步电机转子位置偏差补偿方法、控制装置及汽车

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003111213A (ja) * 2001-10-01 2003-04-11 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車の制御装置
CN108631656A (zh) * 2018-05-30 2018-10-09 阳光电源股份有限公司 一种旋转变压器解码方法及***
CN111953241A (zh) * 2019-05-16 2020-11-17 北京新能源汽车股份有限公司 一种永磁同步电机转子位置偏差补偿方法、控制装置及汽车
CN110557075A (zh) * 2019-10-08 2019-12-10 珠海格力电器股份有限公司 电机转矩的确定方法及装置、电机控制***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114061632A (zh) * 2021-10-21 2022-02-18 上大电气科技(嘉兴)有限公司 一种用于补偿指定次谐波的高精度磁编码器解码方法
CN114061632B (zh) * 2021-10-21 2024-03-19 上大电气科技(嘉兴)有限公司 一种用于补偿指定次谐波的高精度磁编码器解码方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8054084B2 (en) Methods and systems for diagnosing stator windings in an electric motor
CN108134550B (zh) 用于电机控制***的容错相电流测量
CN102043127B (zh) 用于执行电机转子的故障诊断的方法和***
US9966890B2 (en) Detection of offset errors in phase current measurement for motor control system
CN102520351A (zh) 诊断电动马达转子故障的方法和***
US10718845B2 (en) Method and device for diagnosing phase current sensor defects in control system of synchronous rotary electric machine of motor vehicle
EP2930843B1 (en) Phase current measurement diagnostic
KR102597884B1 (ko) 각도 결정 방법, 장치 및 제어 장치
US11394327B2 (en) Methods and systems for detecting a rotor position and rotor speed of an alternating current electrical machine
CN104579085B (zh) 电机转子位置的检测方法和检测装置
CN112829602A (zh) 车辆扭矩控制方法、装置以及车辆
CN107947649B (zh) 电机转子位置修正方法、装置及设备、存储介质
CN112910352A (zh) 电机旋变初始转子位置标定方法、装置、电子设备及介质
WO2018030209A1 (ja) モータ制御方法、モータ制御システムおよび電動パワーステアリングシステム
CN109525153B (zh) 驱动装置
CN108494307B (zh) 一种永磁同步电机的逆变器非线性效应补偿方法
CN110829929A (zh) 电机静止初始角定位方法、装置及电机设备
US20220357413A1 (en) Method for determining an indication of whether three phase cables are correctly or erroneously connected between power electronics and an electrical machine comprised in an at least partly electrically operated vehicle or vessel
US6429616B1 (en) Method of estimating the DC bus voltage in electric machine drives
CN111162717A (zh) 永磁同步电机转子初始位置角检测方法、装置及存储介质
CN114584030A (zh) 永磁同步电机控制方法及装置
CN112425062A (zh) 用于估计绕线转子同步机器的转子的速度和位置的方法
WO2019220780A1 (ja) 故障診断方法、電力変換装置、モータモジュールおよび電動パワーステアリング装置
CN113691169A (zh) 电机转子位置检测方法、装置以及电机控制器
CN113708691B (zh) 转子运行数据估测方法、计算设备、电机控制方法及***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210525

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication