一种电机转速控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电机转速控制方法及系统，该方法包括：在接收转速指令后，以指令转速和电动机的实际转速的差值作为第一转速差，判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速，这样可以有效提升I变量以加大驱动力，且不易导致转速超调；然后获取目标转速对应的第二转速差；将第一转速差和第二转速差的差值作为加速度；以加速度作为PI控制的比例调节项，以第二转速差作为PI控制的积分调节项，并分别获取比例调节项和积分调节项的系数；对电动机的扭矩进行PI控制。利用本发明专利技术可以有效地解决现有技术不能兼顾缩减转速响应时长和转速超调的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子控制
，特别涉及一种电机转速控制方法及系统。
技术介绍
电动汽车是新能源行业里最热门的话题，近年来国内电动汽车技术的发展突飞猛进，同时也对电动汽车的性能提出更多要求。就汽车而言，对转速控制的响应度和精度有严格的要求，尤其在路况复杂的城市道路上，各种状况频发，所以对转速控制的响应度要高，控制精度要精确。通常电机的转速控制是通过计算当前速度指令的转速与实际转速的差值以及当前电机的加速度并通过PI调节转化为当前需要的扭矩来执行。转速在上升过程中目标转速与当前转速之间的差值变小，相应的用于驱动的扭矩也随之变小，因此，转速提升的加速度有显著下降，从而延长了转速响应时长，降低了转速控制的响应度。现有技术为了解决转速控制的响应度较低的问题，通常电机控制单元通过调整PI调节的参数有意识的将算法向驱动方面偏移，利用提升I变量的方法加大最终阶段的驱动力从而缩减转速响应时长。然而在缩减转速响应时长的同时，往往伴随着转速的超调。这是由PI算法的特性决定的，PI算法其实是动力与调整的对立统一。通过I变量提供冲力，然后通过P变量进行微调以保证稳定。当I变量提供的冲力增加时，P变量提供的调整能力就不足以满足对冲力的微调，不可避免的会轻微失控从而导致转速超调。如果相应的增加P变量又会削弱驱动力的效果，导致增加转速响应时长。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电机转速控制方法及系统，解决现有技术不能兼顾缩减转速响应时长和转速超调的问题。本专利技术提供了一种电机转速控制方法，包括：接收转速指令，以该转速指令包含的转速信息作为指令转速；以指令转速和电动机的实际转速的差值作为第一转速差，判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；获取第二转速差，第二转速差为目标转速和电动机的实际转速的差值；将第一转速差与第二转速差的差值作为加速度；以加速度作为PI控制的比例调节项，以第二转速差作为PI控制的积分调节项，并分别获取比例调节项的系数和积分调节项的系数；对电动机的扭矩进行PI控制。优选地，所述判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速，包括：判断第一转速差是否小于第二阈值，如果是，则以指令转速作为目标转速；判断第一转速差是否大于第三阈值，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；其中，第二阈值≤第一阈值≤第三阈值。优选地，所述判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速；如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速包括：判断第一转速差是否小于第四阈值，如果是，则以指令转速作为目标转速；判断第一转速差是否≥第四阈值、且≤第五阈值，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；判断第一转速差是否大于第五阈值，如果是，则以指令转速与第二补偿转速之和作为目标转速。优选地，所述分别获取比例调节项和积分调节项的系数包括：通过查加速度-比例系数表和查第二转速差-积分系数表，分别获取比例调节项的系数和积分调节项的系数。优选地，所述对电动机的扭矩进行PI控制的目标扭矩值为：加速度与比例调节项的系数的乘积，和第二转速差与积分调节项的系数的乘积之和作为PI控制的目标扭矩值。相应地，本专利技术还提供了一种电机转速控制系统，包括：电机控制单元、以及与所述电机控制单元分别连接的转速传感器、油门踏板和电动机；油门踏板用于采集驾驶员踩下的深浅信息，并将该深浅信息转换为转速指令发送给电机控制单元；转速传感器用于采集电动机的实际转速，并将该实际转速发送给电机控制单元；电机控制单元用于以该转速指令包含的转速信息作为指令转速，以指令转速和电动机的实际转速的差值作为第一转速差，判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；然后获取第二转速差，第二转速差为目标转速和电动机的实际转速的差值；并将第一转速差与第二转速差的差值作为加速度；接着分别获取以加速度作为比例调节项的系数和以第二转速差作为积分调节项的系数；根据加速度、以加速度作为比例调节项的系数、第二转速差、和以第二转速差作为积分调节项的系数，对电动机的扭矩进行PI控制。优选地，所述电机控制单元具体用于判断第一转速差是否小于第二阈值，如果是，则以指令转速作为目标转速；判断第一转速差是否大于第三阈值，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；其中，第二阈值≤第一阈值≤第三阈值。优选地，所述电机控制单元具体用于判断第一转速差是否小于第四阈值，如果是，则以指令转速作为目标转速；判断第一转速差是否≥第四阈值、且≤第五阈值，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；判断第一转速差是否大于第五阈值，如果是，则以指令转速与第二补偿转速之和作为目标转速。优选地，所述系统还包括：存储器，与所述电机控制单元相连，用于存储加速度-比例系数表、和第二转速差-积分系数表；所述电机控制单元具体用于通过查加速度-比例系数表和查第二转速差-积分系数表，分别获取比例调节项和积分调节项的系数。优选地，所述电机的扭矩值为：加速度与比例调节项的系数的乘积，和第二转速差与积分调节项的系数的乘积之和作为PI控制的目标扭矩值。本专利技术提供的一种电机转速控制方法及系统，在接收转速指令后，判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速，这样可以有效提升I变量以加大驱动力，且不易导致转速超调；然后获取第二转速差；将第一转速差与第二转速差的差值作为加速度；以加速度作为PI控制的比例调节项，以第二转速差作为PI控制的积分调节项，并分别获取比例调节项和积分调节项的系数；对电动机的扭矩进行PI控制。本专利技术可以在第一转速差超过第一阈值时利用提升I变量的方法加大加速后期阶段的驱动力从而缩减转速响应时长，在转速相差未超过第一阈值时通过I变量防止转速超调，有效地解决现有技术不能兼顾缩减转速响应时长和转速超调的问题。进一步地，本专利技术判断第一转速差是否小于第二阈值或者大于第三阈值，并据此设定目标转速，这样就设定了防波动阈值区间，可以有效防止转速差值在阀值附近波动时不断触发判断条件造成模式的频繁切换。进一步地，本专利技术判断第一转速差的阈值为分段阈值，例如，判断第一转速差是否小于第四阈值，如果是，则以指令转速作为目标转速；判断第一转速差是否≥第四阈值、且≤第五阈值，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；判断第一转速差是否大于第五阈值，如果是，则以指令转速与第二补偿转速之和作为目标转速。这样能更有效地缩减转速响应时长：当第一转速差越大时，可以设置越大的补偿转速值，即更大幅度的提升I变量提供的冲力，缩减转速响应时长；当第一转速差较小时，可以设置较小的补偿转速或不增加补偿转速，即主要通过P变量进行微调以保证稳定。进一步地，本专利技术可以通过查表的方式分别获取比例调节项和积分调节项的系数，简单高效。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机转速控制方法，其特征在于，包括：接收转速指令，以该转速指令包含的转速信息作为指令转速；以指令转速和电动机的实际转速的差值作为第一转速差，判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；获取第二转速差，第二转速差为目标转速和电动机的实际转速的差值；将第一转速差与第二转速差的差值作为加速度；以加速度作为PI控制的比例调节项，以第二转速差作为PI控制的积分调节项，并分别获取比例调节项的系数和积分调节项的系数；对电动机的扭矩进行PI控制。

【技术特征摘要】
1.一种电机转速控制方法，其特征在于，包括：接收转速指令，以该转速指令包含的转速信息作为指令转速；以指令转速和电动机的实际转速的差值作为第一转速差，判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；获取第二转速差，第二转速差为目标转速和电动机的实际转速的差值；将第一转速差与第二转速差的差值作为加速度；以加速度作为PI控制的比例调节项，以第二转速差作为PI控制的积分调节项，并分别获取比例调节项的系数和积分调节项的系数；对电动机的扭矩进行PI控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速，包括：判断第一转速差是否小于第二阈值，如果是，则以指令转速作为目标转速；判断第一转速差是否大于第三阈值，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；其中，第二阈值≤第一阈值≤第三阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断第一转速差是否大于第一阈值，如果否，则以指令转速作为目标转速；如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速包括：判断第一转速差是否小于第四阈值，如果是，则以指令转速作为目标转速；判断第一转速差是否≥第四阈值、且≤第五阈值，如果是，则以指令转速与第一补偿转速之和作为目标转速；判断第一转速差是否大于第五阈值，如果是，则以指令转速与第二补偿转速之和作为目标转速。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取比例调节项和积分调节项的系数包括：通过查加速度-比例系数表和查第二转速差-积分系数表，分别获取比例调节项的系数和积分调节项的系数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电动机的扭矩进行PI控制的目标扭矩值为：加速度与比例调节项的系数的乘积，和第二转速差与积分调节项的系数的乘积之和作为PI控制的目标扭矩值。6.一种电机转速控制系统，其特征在于，包括：电机控制单元、以及与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亦隆，艾敬尧，张陈，郭航，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34