专利名称：一种电动车异步电机的预估计控制方法
技术领域：
本发明属于异步电机控制技术领域，更为具体的讲，涉及一种电动车异步电机的预估计控制方法。
背景技术：
如今全球范围内石油供给紧张以及环境污染问题日益严重，低碳和零排放概念深入人心，这就促使了电动车在全球范围内得以快速的发展。电动车的生产和使用在车辆运输中比重不断增加。但是，电动车的发展依然受限于其核心技术以及关键零部件。而电机驱动控制器作为关键部件之一更是直接影响了整车的动力性和经济性。交流异步电机作为电动车应用最广泛的三大电机之一有着不可替代的地位，因此对其控制精度以及可靠性提出了较高的要求。但是，由于其非线性和高耦合的特性，并且在运行过程中，由于电机温度的变化电机参数会发生变化。而传统的控制方式，其精度多依赖于电机参数的准确，因此随着电机参数的变化影响了控制的性能。由此可知，对控制参数可变甚至未知的系统而言，如何可靠地估计未知参数，动态的计算系统参数，实时调整控制器本身参数，优化控制器的适应性，提高控制器在控制过程中的精度从而使异步电机达到良好的运行性能是当前电动车异步电机驱动控制迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车异步电机的预估计控制方法，通过该方法对系统参数进行动态估计，实时调整控制器的控制参数，优化控制器的适应性，提高控制器在电机运行时的控制精度使电机达到良好的运行性能。为实现上述目的，本发明技术方案如下
一种电动车异步电机的预估计控制方法，其特征在于控制器设定有电流参考值，然后根据存储在控制器里前一步的电机信息和控制器实时采样的信息实时估算出当前系统的控制参数(这个参数表示系统的增益，或者系统的增益矩阵)，根据估算得到的控制参数估算出电机的下一步输入电压，从而使电机的电流值跟上设定的参考值；所述根据估算得到的系统参数和控制参数计算下一步输入是通过公式
、= H)+X (/c+1)实现，其中，为下一步输入，g为估算得到的当前的系
统参数，b为系统的控制量增益，Jf(A)为系统的输出，χψ+1)为设定的参考值。所述控制器根据电机的前一步信息估算出当前的系统参数 ,是通过公式 x(k)-u(k- 1)
Q=、Jn >得到，其中，“、为系统的输出，,、是上一步控制器的输出，即 z(ic-l)Jr(A)u(k-l)电机的输入值，^k — 0是上一步控制器的输入值，即电机的输出值。所述控制器根据电机的当前信息估算出当前的控制参数力的步骤是，第一步得出电机系统的励磁环、转矩环和转速环的传递函数，第二步将所述电机系统的三个环的传递
函数表示为
权利要求
1.一种电动车异步电机的预估计控制方法，其特征在于控制器设定有电流参考值， 然后根据存储在控制器里前一步的电机信息和控制器实时采样的信息实时估算出当前系统的控制参数，根据估算得到的控制参数估算出电机的下一步输入电压，从而使电机的电流值跟上设定的参考值；所述根据估算得到的系统参数和控制参数计算下一步输入是通过公式=卞+”实现，其中，为下一步输入，g为估算得到的当前的系统参数，b为系统的控制量增益，Jf(A)为系统的输出，Zp+1)为设定的参考值。
2.根据权利要求1所述的预估计控制方法，其特征在于所述控制器根据电机的前一xl h) u( /c — 1 ]步信息估算出当前的系统参数&，是通过公式Q=、x(k-l) 得到，其中，龙(岣为系统的输出，1)是上一步控制器的输出，即电机的输入值，Jf(t-l)是上一步控制器的输入值，即电机的输出值。
3.根据权利要求1或2所述的预估计控制方法，其特征在于所述控制器根据电机的当前信息估算出当前的控制参数力的步骤是第一步得出电机系统的励磁环、 转矩环和转速环的传递函数；第二步将所述电机系统的三个环的传递函数表示为Yfs)bT7H=+)= ^ “ 的形式，其中，Y (S)是电机系统的输出传递函数，U (S)为电机系U(S)O1* S+ σ 统的输入传递函数；第三步根据电机的转速环、励磁环和转矩环的在第二步中的表达式确定/ 为控制参数力；所述第二步的传递函数中，励磁环、转矩环和转速环的各参数表示如下，Iff Φ JJ励磁环的参数A = ^TT , qO" f L,； φ LtLt v Lf m ο α, = 11R (Ι- ^β转矩环的参数 =J—, ="^+"^——-r-， ；1BOi = I ‘转速环的参数A = = τ, ,； J J β = 1其中为异步电机的转子电感，4为异步电机的定子电感，S为异步电机的定子电感因数，1 ■为异步电机的转子电阻，为异步电机的定子电阻，/为电机的惯性系数，Il为负载转矩。V'
4.根据权利要求3所述的预估计控制方法，其特征在于所述控制器里存储的前一步的电机信息包括电机的电流、电压、转速；所述控制器实时采样的信息包括电机的电流和转速；所述设定的参考值为电机励磁环的励磁电流参考值、转矩环的转矩电流参考值或者转速环的期望转速值。
全文摘要
本发明属于异步电机控制技术，具体是一种电动车异步电机的预估计控制方法，控制器设定有电流参考值，然后根据存储在控制器里前一步的电机信息和控制器实时采样的信息实时估算出当前系统的控制参数，根据估算得到的控制参数估算出电机的下一步输入电压，从而使电机的电流值跟上设定的参考值；所述根据估算得到的系统参数和控制参数计算下一步输入是通过公式实现的；本发明考虑到异步电机在运行过程中随着温度等因素的变化导致系统参数变化的特性，采用根据电机系统的前一步信息实时计算系统参数，及时更新控制参数，调整输入，从而保证在电机的运行过程中控制器可以不断适应电机参数变化，提高对电机控制的精度使电机达到良好的运行性能。
文档编号H02P21/14GK102427326SQ201110428809
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者任亚辉, 吴建东, 郑刚, 鄢治国 申请人:中国东方电气集团有限公司