本发明涉及电机控制技术，尤其涉及一种电动汽车的电机扭矩控制的方法及系统。
背景技术：
驱动系统是电动汽车三大核心零部件之一，其性能优劣直接决定了整车的性能。电机的扭矩输出是评估电驱动系统性能的一个重要指标，其中评估扭矩输出的指标不仅有峰值扭矩是否可以输出，还需要对扭矩输出的精度进行考核评估；车辆在起步阶段时，由于整车控制器对电机的输出扭矩进行闭环控制，扭矩输出不准确，会导致车辆的抖动，因此对电机输出扭矩精度要求较高；车辆加速阶段时，需要电机输出峰值扭矩，如果峰值扭矩达不到，将会严重影响整车的动力性能。当前扭矩输出精度一般电机供应商能够做到扭矩精度为：100nm以下，小等于±5nm，100nm以上，小等于±5％。每家电机供应商扭矩控制方式基本相同，但要在不同电压下，各个转速段，扭矩输出精度都能达到上述要求，是比较困难的。同时，电动汽车在低速运行时，电池在不同soc时，对应的电压时不一样的，而电机在不同的电压下输出的性能时不一样的，如果没有一个在不同条件下的统一的扭矩精度控制，整车控制器就很难控制车辆，保证车辆的一致性；因此，如何在不同电压下保证电驱动系统的扭矩输出精度满足开发目标要求，具有重要的研究意义。技术实现要素：本发明提供一种电动汽车的电机扭矩控制的方法及系统，解决现有电动汽车在低速运行时由于电机扭矩输出不准确易发生抖动的现象，能提高电机输出扭矩精度，改善电动汽车使用的舒适性和安全性。为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：一种电动汽车的电机扭矩控制的方法，包括：获取控制电机扭矩输出的id/iq表；根据所述id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取多组对应的电机的需求扭矩标定值t需和执行扭矩标定值t执，并根据扭矩精度标定公式：t执＝at需2+bt需+c，计算得到方程系数a、b和c的值；根据所述扭矩精度标定公式和电机的实际需求扭矩，获取电机的修正输出扭矩，并通过所述id/iq表获取所述修正输出扭矩对应的修正的id和iq；将所述id和iq作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以修正电机输出的扭矩。优选的，还包括：获取输入电机的三相定子电流，并将所述三相定子电流进行clark变换，得到静止坐标系下的电流分量；将所述电流分量通过park变换，得到旋转坐标系下的d轴电流分量i'd和q轴电流分量i'q；将所述i'd与所述id，所述i'q与所述iq进行比较，将其差值作为pi闭环控制的输入。优选的，还包括：获取电机的转子位置信号，并根据所述转子位置信号计算得到电机的输出角速度；根据所述角速度计算得到电机的反馈转速值，并将所述反馈转速值作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数。优选的，所述获取控制电机扭矩输出的id/iq表包括：根据电机的磁路仿真，得到不同转速下电机扭矩对应的定子电流；将所述定子电流通过park变换得到对应的d轴电流和q轴电流；根据最大转矩电流比原则将所述d轴电流、所述q轴电流和所述电机扭矩汇总形成所述id/iq表。优选的，所述根据所述id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取多组对应的电机的需求扭矩标定值t需和执行扭矩标定值t执，包括：设置电机初始测试的转速步长和扭矩步长；根据所述转速步长获取不同转速下电机的所述需求扭矩标定值和所述执行扭矩标定值；根据所述扭矩步长，获取不同工作电压下电机的所述需求扭矩标定值对应的所述执行扭矩标定值。优选的，所述将所述id和iq作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以修正电机输出的扭矩，包括：将所述id和iq作为pi调节器的输入，并将所述pi调节器的输出电压经park逆反变换后得到静止坐标系的电压分量；将所述电压分量通过脉宽调制后得到三相pwm波，并根据所述三相pwm波控制电机扭矩的输出。本发明还提供一种电动汽车的电机扭矩控制的系统，包括：获取单元，用于获取控制电机扭矩输出的id/iq表；标定单元，用于根据所述id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取多组对应的电机的需求扭矩标定值t需和执行扭矩标定值t执，并根据扭矩精度标定公式：t执＝at需2+bt需+c，计算得到方程系数a、b和c的值；扭矩修正单元，用于根据所述扭矩精度标定公式和电机的实际需求扭矩，获取电机的修正输出扭矩，并通过所述id/iq表获取所述修正输出扭矩对应的修正的id和iq；扭矩控制单元，用于将所述id和iq作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以修正电机输出的扭矩。优选的，还包括：电流转换单元，用于获取输入电机的三相定子电流，并将所述三相定子电流进行clark变换，得到静止坐标系下的电流分量；所述电流转换单元还用于将所述电流分量通过park变换，得到旋转坐标系下的d轴电流分量i'd和q轴电流分量i'q；电流比较单元，用于将所述i'd与所述id，所述i'q与所述iq进行比较，将其差值作为pi闭环控制的输入。优选的，还包括：转速反馈单元，用于获取电机的转子位置信号，并根据所述转子位置信号计算得到电机的输出角速度；所述转速反馈单元还用于根据所述角速度计算得到电机的反馈转速值，并将所述反馈转速值作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数。优选的，所述扭矩控制单元包括：pi调节器、坐标转换器和脉宽调制模块；将所述id和iq作为所述pi调节器的输入，并将所述pi调节器的输出电压经所述坐标转换器进行park逆反变换后得到静止坐标系的电压分量；所述脉宽调制模块，用于将所述电压分量通过脉宽调制后得到三相pwm波，并根据所述三相pwm波控制电机扭矩的输出。本发明提供一种电动汽车的电机扭矩控制的方法及系统，该方法根据id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取修正的id和iq，并将其作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以实现修正电机输出的扭矩。解决了现有电动汽车在低速运行时由于电机扭矩输出不准确易发生抖动的现象，能提高电机输出扭矩精度，改善电动汽车使用的舒适性和安全性。附图说明为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。图1：是本发明提供的一种电动汽车的电机扭矩控制的方法流程图；图2：是本发明实施例提供的一种电机扭矩控制结构示意图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。针对当前电动汽车的电机控制输出扭矩精度不高，易发生抖动的问题，本发明提供一种电动汽车的电机扭矩控制的方法及系统，根据id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取修正的id和iq，并将其作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以实现修正电机输出的扭矩。解决现有电动汽车在低速运行时由于电机扭矩输出不准确易发生抖动的现象，能提高电机输出扭矩精度，改善电动汽车使用的舒适性和安全性。如图1所示，本发明提供一种电动汽车的电机扭矩控制的方法，包括以下步骤：s1：获取控制电机扭矩输出的id/iq表；s2：根据所述id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取多组对应的电机的需求扭矩标定值t需和执行扭矩标定值t执，并根据扭矩精度标定公式：t执＝at需2+bt需+c，计算得到方程系数a、b和c的值；s3：根据所述扭矩精度标定公式和电机的实际需求扭矩，获取电机的修正输出扭矩，并通过所述id/iq表获取所述修正输出扭矩对应的修正的id和iq；s4：将所述id和iq作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以修正电机输出的扭矩。具体地，从控制电机扭矩输出的id/iq表，可获得扭矩、电流和反电动势的对应关系，可从id/iq表上获取需求扭矩对应的id和iq值。根据id/iq表将不同电压下电机输出的扭矩进行标定，得到需求扭矩与实际执行扭矩的对应关系，如表1所示。由于已知t执和t需，可以很容易求解出扭矩精度标定公式的方程系数a、b和c的值，进而根据扭矩精度标定公式和实际需求扭矩可以获取电机的修正输出扭矩，查询id/iq表得到修正输出扭矩对应的修正的id和iq。将id和iq作为pi闭环控制参数，来修正电机输出的扭矩，使电机输出扭矩精度提高，能减少电动汽车在低速运行时易出现抖动的问题。表一转速需求扭矩执行扭矩差值转速需求扭矩执行扭矩差值转速需求扭矩执行扭矩差值15001011.3-1.320001011.2-1.225001011-115002021.1-1.120002020.9-0.925002020.6-0.615003030.7-0.720003030.3-0.325003029.90.115004040.2-0.220004039.70.325004039.20.815005049.90.120005049.40.625005048.81.215006059.30.720006058.81.225006058215007068.61.420007068225007067.22.815008078220008077.32.725008076.63.41500160155.74.32000160154.55.52500160153.36.71500……………………………1500230223.86.22000230221.98.12500230220.59.51500240233.56.52000240231.48.62500240230.19.91500250240.26.82000250240.99.12500250239.610.41500260252.87.22000260250.59.5250026024911150027026282000270259.810.22500270258.211.8需要说明的是，对电机输出的扭矩进行标定时，可在电机台架上进行测试。在实际应用中，常把id/iq表、a、b和c固化在电机控制软件中，以实现电机控制。同时，多组对应的电机的需求扭矩标定值t需和执行扭矩标定值t执可计算出多组a、b和c的数据，可通过拟合得到最优值。也可以对得到的a、b和c的各自数据进行均值计算，取其平均值。还可以对多组a、b和c的数据进行筛选判断，通过扭矩复测来判断a、b和c的取值是否合格，如果不合格，则选取另一组对应的电机的需求扭矩标定值t需和执行扭矩标定值t执重新计算a、b和c的取值，直到取值合格。当然a、b和c的取值也可采用其它数学方法得到，可根据实际需要确定。进一步，该方法还包括：s5：获取输入电机的三相定子电流，并将所述三相定子电流进行clark变换，得到静止坐标系下的电流分量；s6：将所述电流分量通过park变换，得到旋转坐标系下的d轴电流分量i'd和q轴电流分量i'q；s7：将所述i'd与所述id，所述i'q与所述iq进行比较，将其差值作为pi闭环控制的输入。在实际应用中，将三相定子电流ia、ib、ic进行clark变换得到的电流分电iα和iβ.再经过park变换得到i'd和i'q，将i'd与id的差值，和i'q与iq的差值分别作为pi闭环控制的输入。更进一步，该方法还包括：s8：获取电机的转子位置信号，并根据所述转子位置信号计算得到电机的输出角速度；s9：根据所述角速度计算得到电机的反馈转速值，并将所述反馈转速值作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数。所述获取控制电机扭矩输出的id/iq表，包括：s11：根据电机的磁路仿真，得到不同转速下电机扭矩对应的定子电流；s12：将所述定子电流通过park变换得到对应的d轴电流和q轴电流；s13：根据最大转矩电流比原则将所述d轴电流、所述q轴电流和所述电机扭矩汇总形成所述id/iq表。在实际应用中，基于定转子硅钢片厚度，漆包线绕线方式、磁钢布置形式，气隙尺寸大小的合理设计，通过电机磁路仿真软件ansoft的仿真计算，在规定的电流(igbt容许的最大电流)和电压(电池电压)下，电机功率、扭矩和转速均能满足设计，确认磁路方案。进而.基于磁路方案，输出不同转速下电机扭矩对应的id/iq表；id，iq选择原则，在额定转速之前，最大转矩电流比原则；额定转速之后，设定步长150r/min，在电机反电动势≤电池电压内，根据最大转矩电流比原则确定并汇总成表，以供控制电机使用。所述根据所述id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取多组对应的电机的需求扭矩标定值t需和执行扭矩标定值t执，包括：s21：设置电机初始测试的转速步长和扭矩步长；s22：根据所述转速步长获取不同转速下电机的所述需求扭矩标定值和所述执行扭矩标定值；s23：根据所述扭矩步长，获取不同工作电压下电机的所述需求扭矩标定值对应的所述执行扭矩标定值。需要说明的是，根据整车对不同转速段电机扭矩精度的要求和电机执行扭矩与需求扭矩偏差的特点，设置电机初始测试时的转速步长和扭矩步长。所述将所述id和iq作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以修正电机输出的扭矩，包括：s41：将所述id和iq作为pi调节器的输入，并将所述pi调节器的输出电压经park逆反变换后得到静止坐标系的电压分量；s42：将所述电压分量通过脉宽调制后得到三相pwm波，并根据所述三相pwm波控制电机扭矩的输出。在实际应用中，通过电流传感器将检测到的永磁同步电机三相定子电流ia,ib,ic进行clark变换，得到静止坐标系下的电流分量iα和iβ；在park变换时，根据计算得到的电机电角度θe＝p×θm，(其中p是电机的极对数，θm是电机输出机械角度)和clark变换得到的两相静止坐标系下的电流分量iα和iβ，进行静止-旋转变换，得到两相同步旋转坐标系下的电流值id和iq；将i'd与id的差值，和i'q与iq的差值分别作为pi调节器的输入，经过d、q轴电流pi调节器的计算，可以分别得到d、q轴电流环pi调节器的输出电压ud，uq；再由得到的输出电压ud，uq和电机的电角度值θe经过park逆反变换得到uα，uβ，将uα、uβ输入到脉宽调制模块计算出三相的占空比，并输出响应的三相pwm波形到逆变器，由逆变器输出三相电压驱动永磁同步电机运行。可见，本发明提供一种电动汽车的电机扭矩控制的方法，该方法根据id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取修正的id和iq，并将其作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以实现修正电机输出的扭矩。解决了现有电动汽车在低速运行时由于电机扭矩输出不准确易发生抖动的现象，能提高电机输出扭矩精度，改善电动汽车使用的舒适性和安全性。本发明还提供一种电动汽车的电机扭矩控制的系统，包括：获取单元，用于获取控制电机扭矩输出的id/iq表。标定单元，用于根据所述id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，以获取多组对应的电机的需求扭矩标定值t需和执行扭矩标定值t执，并根据扭矩精度标定公式：t执＝at需2+bt需+c，计算得到方程系数a、b和c的值。扭矩修正单元，用于根据所述扭矩精度标定公式和电机的实际需求扭矩，获取电机的修正输出扭矩，并通过所述id/iq表获取所述修正输出扭矩对应的修正的id和iq。扭矩控制单元，用于将所述id和iq作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数，以修正电机输出的扭矩。进一步，该系统还包括：电流转换单元，用于获取输入电机的三相定子电流，并将所述三相定子电流进行clark变换，得到静止坐标系下的电流分量。所述电流转换单元还用于将所述电流分量通过park变换，得到旋转坐标系下的d轴电流分量i'd和q轴电流分量i'q。电流比较单元，用于将所述i'd与所述id，所述i'q与所述iq进行比较，将其差值作为pi闭环控制的输入。更进一步，该系统还包括：转速反馈单元，用于获取电机的转子位置信号，并根据所述转子位置信号计算得到电机的输出角速度。所述转速反馈单元还用于根据所述角速度计算得到电机的反馈转速值，并将所述反馈转速值作为电机输出扭矩的pi闭环控制参数。如图2所示，所述扭矩控制单元包括：pi调节器、坐标转换器和脉宽调制模块。将所述id和iq作为所述pi调节器的输入，并将所述pi调节器的输出电压经所述坐标转换器进行park逆反变换后得到静止坐标系的电压分量。所述脉宽调制模块，用于将所述电压分量通过脉宽调制后得到三相pwm波，并根据所述三相pwm波控制电机扭矩的输出。可见，本发明提供一种电动汽车的电机扭矩控制的系统，通过标定单元根据id/iq表对电机输出的扭矩进行标定，并由扭矩修正单元根据扭矩精度标定公式和电机的实际需求扭矩得到修正输出扭矩，并根据id/iq表获得修正的id和iq，进而通过扭矩控制单元控制电机的扭矩输出。解决了现有电动汽车在低速运行时由于电机扭矩输出不准确易发生抖动的现象，能提高电机输出扭矩精度，改善电动汽车使用的舒适性和安全性。以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。当前第1页12