專利名稱:新型電動車輛電機驅動裝置的制作方法
技術領域:
新型電動車輛電機驅動裝置屬現代制造自動化技術領域,采用永磁同步 電機驅動,設計自抗擾的控制方案最大轉矩/電流控制策略。
背景技術:
目前電動汽車采用調速控制系統作為電機驅動裝置,由模擬控制器對電 機進行調速,而傳統的模擬控制器卻有著本身難以克服的缺點,如系統調試 困難、易受環境溫度變化影響產生漂移,難以實現柔性化設計思想,缺乏實 現復雜計算的能力,無法實現現代控制理論指導下的控制算法。
車輛行駛中,路況復雜多變,當模擬控制器接收到較大量數據時,將沒 有能力進行處理,從而判斷錯誤,不但影響了正常的行駛,還消耗額外的功 率,車輛在剎車時,其制動的能量全部轉化為熱能散失,造成能量損失。
實用新型內容
本實用新型的目的就是提供一種新型電動車輛電機驅動裝置,設計自抗 擾的控制方案最大轉矩/電流控制策略,不但能使車輛在啟動或爬行坡時可獲
得較大的動力,而且在制動時可得到能量的M饋。
本實用新型是由以下技術方案來實現的
永磁同步電機(PMSM)具有非線性、多變量耦合的特點,采用矢量控制方 法,通過磁場定向可以對PMSM進行解耦,這種控制方法通常采用PI控制器。 自抗擾控制技術(ADRC)是一種不依賴系統模型的新型控制技術,它能實時估計并補償系統各種外擾及系統機理本身決定的內擾,結合特殊非線性反饋結 構可實現良好的控制品質。在此條件下,將測量出的車輛運行所需的最小轉
矩,用控制電流的方法獲得車輛運行需要的轉矩,由ADRC進行PMSM轉速的控 制,實現了快速、無超調、高精度控制,尤其是對負載擾動的控制具有良好 的魯棒性。仿真結果表明,自抗擾控制器具有良好的動態和穩態性能,對運 行工況有較好的適應性。在不同的轉速運行區間內都能保持很好的動態和靜 態性能,可有效地抑制負載擾動對轉速的影響,在相同的擾動情況下,自抗 擾控制器展現出更優異的動態和靜態性能。
當汽車剎車時,其制動的能量則通過永磁同步電機的發電而儲存在儲能 元件中,從而大大提升了能源的利用率。
本實用新型的優點
1、 自抗擾控制技術(ADRC)是一種不依賴系統模型的新型控制技術,它能 實時估計并補償系統各種外擾及系統機理本身決定的內擾,結合特殊非線性 反饋結構可實現良好的控制品質;
2、 自抗擾控制技術(ADRC)算法簡單,很適于數字化實現,且具有超調小、 響應速度快、精度高、抗干擾能力強等特點;
3、 用ADRC進行PMSM轉速的控制,實現了快速、無超調、高精度控制,尤 其是對負載擾動的控制具有良好的魯棒性;
4、 本實用新型采用ADRC的控制方案最大轉矩/電流控制策略,不但能使 車輛在啟動或爬行坡時可獲得較大的動力,而且在制動時可得到能量的同饋.
附圖是本實用新型的一種實施方案設備連接示意圖具體實施方式
先將永磁同步電機轉動產生的反饋信號,與輸入信號耦合,再經自抗擾 控制器進行控制,從而產生驅動永磁同步電機的交、直軸電流;由轉子位置 檢測系統所確定的位置,連同交直軸電流一起經過2/3轉換器,轉換為控制 PMSM的三相電流,之后經由P麗轉換器,轉換為直接驅動永磁同步電機的三 相電流,從而完成一次循環。
權利要求1.新型電動車輛電機驅動裝置,其特征是采用永磁同步電機驅動,設計自抗擾的控制方案最大轉矩/電流控制策略,不但能使車輛在啟動或爬行坡時可獲得較大的動力,而且在制動時可得到能量的回饋。
2. 如權利要求1所述的新型電動車輛電機驅動裝置,其特征是自抗擾控制技術(ADRC)是一種不依賴系統模型的新型控制技術,它能實時估計并補償系統各種外擾及系統機理本身決定的內擾,結合特殊非線性反饋結構可實 現良好的控制品質。
3. 如權利要求1所述的新型電動車輛電機驅動裝置,其特征是最大轉 矩/電流控制策略是指測量車輛運行所需的最小轉矩,用控制電流的方法獲得 車輛運行需要的轉矩。
4. 如權利要求1所述的新型電動車輛電機驅動裝置制動能量回饋是指在剎車時制動的能量通過永磁同步電機的發電而儲存在儲能元件中。
專利摘要由交流伺服電機和伺服控制驅動器兩部分組成交流伺服系統,完成了基于DSP芯片數字交流伺服控制系統的硬件設計。TMS320F243的永磁電機主要包括功率主回路的設計、控制驅動電路的設計、存儲器的設計、位置速度檢測電路和電流檢測電路的設計。選用具有高推力強度、低損耗、小電氣時間常數及響應速度快等特點的永磁同步電機做為伺服系統的執行機構,通過磁場定向對PMSM進行解耦。自抗擾控制技術實時估計并補償系統各種外擾及系統機理本身決定的內擾,結合特殊非線性反饋結構可實現良好的控制品質。用ADRC進行PMSM轉速的控制,實現了快速、無超調、高精度控制,尤其是對負載擾動的控制具有良好的魯棒性。
文檔編號H02P6/08GK201130919SQ200720094669
公開日2008年10月8日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者馮思豪, 強 劉, 劉千杰, 夏國慶, 孫繼元, 王洪希, 苑廣軍, 黎妹紅 申請人:吉林市北華航天科技有限公司