[发明专利]一种基于降阶模型振动反馈控制的电机降噪方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于降阶模型振动反馈控制的电机降噪方法及装置，该方法包括：获取电机的平面电磁有限元模型；针对电机进行扫描，确定对应的扫描设置参数；将扫描设置参数导入至平面电磁有限元模型，确定对应的降阶抽取模型；根据降阶抽取模型，确定至少一种电机运行参数；根据至少一种电机运行参数与仿真结果的映射关系，建立多维数据查找表；根据多维数据查找表，建立高精度电机模型，并将高精度电机模型添加至电机控制算法中，并烧录至电机控制芯片中。本发明实现在不同工况下，实现捕获电机的非线性行为，提供电机控制性能。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术，尤其涉及一种基于降阶模型振动反馈控制的电机降噪方法及装置。

背景技术

随着国家发展战略的调整，新能源汽车将逐步替代燃油车。由于永磁同步电动机的高效率、高功率密度以及运行可靠等优点，被广泛应用于纯电动汽车领域。但是由于电动汽车具有多工况、变负载、宽调速范围等特点，电动车用永磁同步电机的谐波转矩分量更丰富、更复杂，减振降噪的难度更大，现有的车用永磁同步电机降噪控制方案效果并不显著。

具体原因可归结为以下几点：

首先，在现有的车用电机控制方案中通常采用的被控电机模型是线性理想化的数学模型，但是在实际电机运行时，由于PMSM的材料特性和结构空间谐波的非线性，导致电机实际模型是高度非线性的，但在现有的技术方案中由于无法对于电机建立准确的模型，则无法捕获电机的非线性行为，进而导致电机的控制性能下降，同时也就无法就谐波畸变等因素导致的振动噪声做出有效合理的修正。

此外，在现有电动车用永磁同步电机减振降噪方案中，采用的是一种离线开环的方法，无法对于电机振动噪声产生合理的反馈控制，进而导致电机的振动噪声削弱不明显。

最后，在现有电动车用永磁同步电机控制方案中，通常采用单一的控制方案，但是在电机的控制性能需求上，由于在不同工况下的电机减振降噪和效率性能需求不尽相同，通过单一的电机控制方案通常无法实现在不同工况下的电机控制需求。

综上，如何高效捕获电机的非线性行为，实现准确电机控制是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于降阶模型振动反馈控制的电机降噪方法及装置，用以解决如何高效捕获电机的非线性行为，实现准确电机控制的问题。

本发明提供一种基于降阶模型振动反馈控制的电机降噪方法，包括：

获取电机的平面电磁有限元模型；

针对所述电机进行扫描，确定对应的扫描设置参数；

将所述扫描设置参数导入至所述平面电磁有限元模型，确定对应的降阶抽取模型；

根据所述降阶抽取模型，确定至少一种电机运行参数；

根据所述至少一种电机运行参数与仿真结果的映射关系，建立多维数据查找表；

根据所述多维数据查找表，建立高精度电机模型，并将所述高精度电机模型添加至电机控制算法中，并烧录至电机控制芯片中；

在所述电机的运转过程中，获取对应的振动信号，其中，所述振动信号的获取基于改进的电机定子，所述改进的电机定子将振动传感器安装在定子槽楔处，所述振动传感器的信号线路通过定子绕组线路引出，以将采集的所述振动信号和/或温度信息反馈至电机控制器；

根据所述振动信号，切换所述电机控制算法。

进一步地，所述获取电机的平面电磁有限元模型包括：

获取电机设计结构参数；

根据所述电机设计结构参数，建立所述平面电磁有限元模型。

进一步地，所述针对所述电机进行扫描，确定对应的扫描设置参数包括：