一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法，该方法包括如下步骤：(1)获取电动汽车起步时突变的电机转矩信号，修正突变的电机转矩信号上升斜率得到平缓变化的电机转矩信号；(2)将平缓变化的电机转矩信号拆分成多个具有特定相位差的转矩分信号；(3)将所述的转矩分信号进行叠加得到电机转矩给定信号，将所述的电机转矩给定信号作为电机控制器给定信号，进而控制电机运行。与现有技术相比，本发明专利技术控制简单、控制效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车起步抖动控制方法，尤其是涉及一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法。
技术介绍
相较于传统汽车，以电机作为动力源输出的新能源汽车，由于其复杂的动力总成振动特性，使其面临着前所未有的NVH(Noise,VibrationandHarshness)挑战。在起步工况下，驾驶者很容易感受到车辆前后方向的一个低频抖动，一般频率范围在2～10Hz。这是由传动系统一阶振动模型引起的，电机转矩的快速响应造成了车轮角加速度有一个欠阻尼的振动特性，而且第一个幅值较大。这会大大影响驾驶的舒适性，并可能存在一定安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法，该方法包括如下步骤：(1)获取电动汽车起步时突变的电机转矩信号，修正突变的电机转矩信号上升斜率得到平缓变化的电机转矩信号；(2)将平缓变化的电机转矩信号拆分成多个具有特定相位差的转矩分信号；(3)将所述的转矩分信号进行叠加得到电机转矩给定信号，将所述的电机转矩给定信号作为电机控制器给定信号，进而控制电机运行。步骤(1)中通过储能元件修正突变的电机转矩信号。步骤(2)具体为将平缓变化的电机转矩信号拆分成2个具有特定相位差的转矩分信号。步骤(2)具体为：(201)将平缓变化的电机转矩信号分别输入至第一放大器和第二放大器得到第一信号和第二信号，所述的第一放大器放大系数为s，第二放大器放大系数为1-s，s取值为0～1；(202)将第一信号作为第一转矩分信号，将第二信号输入至延时元件延时设定时间Δt得到第二转矩分信号。所述的Δt取值范围为0～T，T为系统振动周期，T通过下述方式求得：首先求取电动汽车起步工况下电机转速对电机转矩的传递函数，然后根据传递函数频率特性得到系统固有频率f，最后求取T＝1/f。该方法还包括对放大系数s和延时设定时间Δt参数值的优化，具体为：通过枚举法选取放大系数s和延时设定时间Δt参数值的组合，获取使车轮角加速度峰值到达最小时对应的放大系数s和延时设定时间Δt参数值。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术通过对电机转矩信号的修正并拆分成多个具有特定相位差的转矩分信号，然后转矩分信号进行叠加得到电机转矩给定信号，利用非同相位的信号叠加会消弱的原理来减小欠阻尼系统下的振动，在不影响动力性要求的前提下主动控制电机转矩给定信号，能显著降低电动汽车起步下的抖动，控制效果好；(2)本专利技术通过对放大系数s和延时设定时间Δt参数值进行优化，从而最大程度地减小起步抖动；(3)本专利技术方法简单、易于实施。附图说明图1为本专利技术基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法的控制框图；图2为本专利技术电机转速对电机转矩的传递函数的频率特性图；图3为本专利技术基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法的原理图；图4为本专利技术中放大系数和延时设定时间参数值组合下非同相位波形叠加最佳抑振效果参数取值点三维图；图5为采用本专利技术方法的控制效果图。图中，1为整车控制器，2为储能元件，3为第一放大器，4为第二放大器，5为延时元件，6为电机控制器，7为电动汽车。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例如图1所示，采用本专利技术基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法进行汽车抖动控制的整体结构框图，整车控制器1根据驾驶员操作(加速踏板位置等等)和工况(车速等等)决定电机转矩信号，由扭转控制器控制扭转振动，电机控制器6控制电机工作电流，产生车辆驱动力，进而驱动电动汽车7，其中扭转控制器为图1中虚形框部分，扭转控制器实现了基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制。具体地，基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法，该方法包括如下步骤：(1)获取电动汽车起步时突变的电机转矩信号，修正突变的电机转矩信号上升斜率得到平缓变化的电机转矩信号；(2)将平缓变化的电机转矩信号拆分成多个具有特定相位差的转矩分信号；(3)将所述的转矩分信号进行叠加得到电机转矩给定信号，将所述的电机转矩给定信号作为电机控制器6给定信号，进而控制电机运行。其中，步骤(1)中通过储能元件2修正突变的电机转矩信号。步骤(2)具体为将平缓变化的电机转矩信号拆分成2个具有特定相位差的转矩分信号，进一步地包括如下步骤：(201)将平缓变化的电机转矩信号分别输入至第一放大器3和第二放大器4得到第一信号和第二信号，所述的第一放大器3放大系数为s，第二放大器4放大系数为1-s，s取值为0～1；(202)将第一信号作为第一转矩分信号，将第二信号输入至延时元件5延时设定时间Δt得到第二转矩分信号。Δt取值范围为0～T，T为系统振动周期，T通过下述方式求得：首先求取电动汽车起步工况下电机转速对电机转矩的传递函数，电机转速对电机转矩的传递函数的频率特性图如图2所示，然后根据传递函数频率特性得到系统固有频率f，最后求取T＝1/f。上述主动控制方法原理图如图3所示，采用储能元件2对突变的电机转矩信号进行修正，突变的电机转矩信号如线①所示，修正后使电机转矩能够平缓的过渡到稳定值，如线②所示，从而使车轮角加速度的振动振幅值减小。其惯性大小的量度dt根据加速性要求设置。从储能元件2输出后的平缓变化的电机转矩信号被分为两部分，如线③和线④所示，每部分的转矩信号通过放大器不失真成比例地复现接收到的信号。其中放大器的比例系数分别为s和1-s，s取值为0～1。通过其中一部分的信号通过延时元件5进行适当延时，使得产生的两列振动波形具有一定的相位差，从而利用非同相位的信号叠加会消弱的原理来减小欠阻尼系统下的振动。该方法还包括对放大系数s和延时设定时间Δt参数值的优化，具体为：通过枚举法选取放大系数s和延时设定时间Δt参数值的组合，获取使车轮角加速度峰值到达最小时对应的放大系数s和延时设定时间Δt参数值。本实施例放大系数s和延时设定时间Δt参数值组合下非同相位波形叠加最佳抑振效果参数取值点三维图如图4所示。采用本专利技术的控制方法的进行控制的控制效果如图5，从图中可以看出本专利技术方法可以有效解决电动汽车的起步抖动问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)获取电动汽车起步时突变的电机转矩信号，修正突变的电机转矩信号上升斜率得到平缓变化的电机转矩信号；(2)将平缓变化的电机转矩信号拆分成多个具有特定相位差的转矩分信号；(3)将所述的转矩分信号进行叠加得到电机转矩给定信号，将所述的电机转矩给定信号作为电机控制器给定信号，进而控制电机运行。

【技术特征摘要】
1.一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)获取电动汽车起步时突变的电机转矩信号，修正突变的电机转矩信号上升斜率得到平缓变化的电机转矩信号；(2)将平缓变化的电机转矩信号拆分成多个具有特定相位差的转矩分信号；(3)将所述的转矩分信号进行叠加得到电机转矩给定信号，将所述的电机转矩给定信号作为电机控制器给定信号，进而控制电机运行。2.根据权利要求1所述的一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法，其特征在于，步骤(1)中通过储能元件修正突变的电机转矩信号。3.根据权利要求1所述的一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法，其特征在于，步骤(2)具体为将平缓变化的电机转矩信号拆分成2个具有特定相位差的转矩分信号。4.根据权利要求3所述的一种基于波形叠加的电动汽车起步抖动主动控制方法，其特征在于，步骤(2)具体为：(201)将平缓变化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭荣，王梦佳，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31