一种电动车交流感应电机转矩校准方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动车交流感应电机的转矩校准方法，是在电动车的交流感应电机控制电动车时，利用转矩计算公式将期望转矩转换为期望转矩电流，再根据转子磁场定向矢量控制算法实现转矩控制；在未进行转矩校准之前，通过比对期望转矩曲线与实际转矩曲线之间的误差趋势，调整电机转子时间常数和互感两个参数，使得实际转矩接近期望转矩，实现实际转矩校准；本发明在传统矢量控制算法的基础上，通过对原有电机参数基础上依次通过电机转子时间常数和互感的校准，完成实际转矩校准；在整个校准过程中，控制电机转矩输出平稳且准确，能满足电动车驱动系统转矩控制精度的要求，还避免了采用查表方法进行转矩校准的繁琐。
【专利说明】一种电动车交流感应电机转矩校准方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动车电机控制技术，具体是一种电动车交流感应电机的转矩校准方 法。
【背景技术】
[0002] 随着全球汽车产量和保有量的不断增长，传统汽车带来了严重的环境污染和越来 越紧迫的全球石油资源危机等问题，"雾霾天气"、"油价高涨"等使得电动车产业开始蓬勃 发展。
[0003] 电动车的动力系统是电驱动系统，电机控制技术是电驱动系统也是电动车的核心 技术之一。目前电动车电驱动系统所用电机主要包括交流感应电机和永磁同步电机，其中 交流感应电机以其可靠性高、结构简单、成本较低、维护简单以及适合大规模生产等优点， 在电动车上得到了广泛的应用。
[0004] 电动车整车控制中，整车控制器结合油门踏板深度、刹车、整车运行状况，实时计 算整车期望转矩，并将转矩命令传予电机控制器，由电机控制器控制电机输出相应转矩。电 机控制器接收转矩命令后，实时计算转矩电流、励磁电流大小值，经由矢量控制算法实现对 转矩电流和励磁电流的闭环控制，从而最终实现对转矩的闭环控制。
[0005] 根据电动车的使用特性，要求电机全转速范围内均可实现转矩闭环控制。而针对 应用于电动车的交流感应电机的高性能转矩闭环控制，通常采用转子磁场定向矢量控制算 法。转子磁场矢量控制算法的基本原理是在普通的三相交流电机上设法模拟直流电机转矩 控制规律，在转子磁场定向坐标系下，通过坐标变换将电流矢量分解为励磁电流和转矩电 流，使两个分量互相垂直，彼此独立，然后调节，其本质上是通过实现电流正交解耦控制，来 实现对电机输出转矩的平稳控制。但是出于成本的考虑，应用于电动车的电机驱动系统通 常不会安装转矩传感器，而通过公式计算的方法根据期望转矩命令计算转矩电流值，以实 现对电机输出转矩的闭环控制。但交流感应电机本质上是多变量、非线性、参数时变、强耦 合的复杂对象，电机各相绕组的电阻、电感、互感等电磁参数通常难以准确测量或估算，且 容易随温度变化而变化，而由于电机电磁设计参数和实际参数的差别使得转子磁场位置难 以准确估算，从而导致公式法计算转矩与实际转矩的误差，所以如何完成对交流感应电机 的转矩校准，实现对电机输出转矩的准确控制，是电动车电机控制的难点。
【发明内容】
[0006] 本发明在传统矢量控制算法的基础上提出了一种电动车交流感应电机转矩校准 方法，该方法在基于转子磁场定向矢量控制算法的基础上，加入转矩校准环节，能够快速而 准确的匹配电机参数，从而控制电机转矩输出平稳而准确，满足电动车驱动系统转矩控制 精度的要求，避免了采用传统查表方法进行转矩校准的繁琐。
[0007] 为实现上述目的，本发明的技术方案如下： 一种电动车交流感应电机转矩校准方法，其特征在于：电动车的交流感应电机控制电 动车时，利用转矩计算公式将期望转矩：
【权利要求】
1. 一种电动车交流感应电机转矩校准方法，其特征在于：电动车的交流感应电机控制 电动车时，利用转矩计算公式将期望转矩
转换为期望转矩电流
然后根据转子磁场定 向矢量控制算法实现转矩控制；在未进行转矩校准之前，通过比对期望转矩曲线与实际转 矩曲线之间的误差趋势，调整电机转子时间常数
和互感
两个参数，使得实际转矩接近 期望转矩，实现实际转矩校准； 所述转矩计算公式为：
；其中，
为期望转矩，
为电机极对数，
为互感，
为期望励磁电流分量，
为期望转矩电流分量。
2. 根据权利要求1所述的一种电动车交流感应电机转矩校准方法，其特征在于具体步 骤如下： (1)电机控制器接受整车的期望转矩
设定指令，通过转矩计算公式计算得到期望转 矩电流
； (2 )得到期望转矩电流后，通过转子磁场定向矢量控制算法完成电流闭环控制，从而
实现转矩闭环控制； (3) 在电机额定转速下，以等间隔方式设定不同期望转矩.
，测量不同期望转矩设定 值下的电机实际转矩
记录并绘制期望转矩曲线与实际转矩曲线； (4) 调整转子时间常数
重复步骤（1)- (3)，观测调整转子时间常数
后的期望转矩 曲线与实际转矩曲线；当两条曲线接近平行时，即可完成
校准； (5) 调整互感
，重复上述步骤（1)- (3)，观测调整后的期望转矩曲线与实际转矩曲 线，当两条曲线误差范围达到允许值时，完成
校准，进而实现转矩校准。
3. 根据权利要求1所述的一种电动车交流感应电机转矩校准方法，其特征在于：所述 调整转子时间常数
即调整励磁电流与转矩电流的乘积。
4. 根据权利要求3所述的一种电动车交流感应电机转矩校准方法，其特征在于：所述 调整
参数，即调整计算转矩值与实际转矩值之间的比例系数。
【文档编号】H02P21/14GK104158457SQ201410354665
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】张登, 袁炀, 郑刚, 吴建东, 况明伟 申请人:中国东方电气集团有限公司