[发明专利]含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统

权利要求书

1.一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于，包括：

电动汽车路谱工况模块，用于实时接收汽车行驶数据和测量的路面坡度数据，通过汽车动力学模型实时翻译电动汽车路谱工况，实时输出扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}并发送到MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块；

定子电感二维表查询模块，用于接收定子电流指令，根据离线方式标定出的永磁同步电机控制系统中的定子电感、转子磁链、最高转速、最大扭矩和峰值功率等电机参数，实时输出定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}；

MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块，用于接收扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}以及电动汽车中车载蓄电池输出的直流电压指令U_dc，通过含路况复现功能的永磁同步电机控制方法建立的定子电流二维表查询，实时输出定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}；

定子电流PI闭环控制和电压前馈补偿模块，用于接收定子电流指令i_{d_given}和i_{q_given}以及定子电感指令L_{d_given}和L_{q_given}，通过PI控制实时输出占空比指令u_dutya、u_dutyb和u_dutyc，根据定子电感指令在线调整PI控制的参数；

SVPWM调制模块，用于接收占空比指令u_dutya、u_dutyb和u_dutyc，实时输出定子电压指令U_a、U_b和U_c；

永磁同步电机模型，用于接收定子电压指令U_a、U_b和U_c以控制永磁同步电机运行，模拟电动汽车永磁同步电机真实运行过程；

所述电动汽车路谱工况模块中通过以下汽车动力学模型处理翻译获得扭矩指令T_{e_given}和转速指令ω_{e_given}：

Velocity＝∫a dt (2)

式中，a为电动汽车的加速度，F为电动汽车的牵引力，R为摩擦力，G为电动汽车的重力，M为电动汽车的质量，Velocity为电动汽车的行驶速度，Distance为电动汽车的时间t1到t2间的行驶距离，g为电动汽车内变速箱的传动比，r为电动汽车的车轮直径，N为电动汽车中牵引电机数量，t表示时间。

2.根据权利要求1所述的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于：

根据离线方式标定出的电机参数包括真实汽车台架试验获取的数据、对电机本体进行有限元分析获取的数据以及定子电感标定值和转子磁链标定值分别与定子电流值之间呈非线性关系的数据。

3.根据权利要求1所述的一种含路况复现功能的电动汽车永磁同步电机控制系统，其特征在于：所述的MTPA/恒扭矩/MTPV二维表查询模块中，定子电流二维表具体为：

在永磁同步电机两相d-q旋转坐标系下，构建出以下控制方式：

若低于电机转折转速时，采用最大扭矩电流比控制；

若高于电机转折转速但定子电流没达到最大相电流峰值时，采用恒扭矩控制；

若高于电机转折转速但定子电流达到了最大相电流峰值时，采用最大扭矩电压比控制；

三种控制平滑过渡，生成d轴和q轴电流给定值关于电机扭矩和转速的二维表。