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一种EPS用交流电机智能复合控制器的构造方法技术

技术编号:21006592 阅读:53 留言:0更新日期:2019-04-30 22:10
本发明专利技术公开了智能汽车控制以及电力传动控制设备技术领域中的一种EPS用交流电机智能复合控制器的构造方法,构造以电压ud、uq为输入、以转角θ和电流id、iq为输出的EPS电机系统,利用控制器参数优化模块获得状态反馈控制器的最优控制器增益矩阵,将助力补偿控制器、状态反馈控制器和电压解耦控制器输出的控制电压相结合构成限压控制器的第一部分输入,将转角θ、电流iq作为限压控制器第二部分输入;将三个子控制器构成高性能复合控制器,在保证电机安全运行的前提下有效提高供给电机的短期最大电压,抑制控制器饱和,通过人工蜂群算法来获得状态反馈控制器的全局最优参数,在提升控制器效果的同时减少了参数调整的工作量。

【技术实现步骤摘要】
一种EPS用交流电机智能复合控制器的构造方法
本专利技术属于智能汽车控制以及电力传动控制设备的
,特别涉及一种电动助力转向系统(EPS,ElectricPowerSteeringSystem)用的交流电机控制器的构造方法。
技术介绍
汽车的转向系统是直接影响汽车行驶安全性和可靠性的系统之一。汽车助力转向系统从最原始的只有机械转向系统到液压式转向系统、电控液压式转向系统,然后再到更为环保、节能、操纵性能更优越的电动助力转向系统(EPS)等几个阶段。EPS很大程度上节约了能源,对能源的节约和环境保护很有利。汽车EPS是一种直接通过电机提供辅助扭矩的动力转向系统,它的原理是当驾驶员转动转向盘时,转矩传感器可以实时地测量出作用于转向轴上的力矩值,然后把力矩转化为电信号,并将处理后的电信号作用于电动机产生相应的转矩,从而得到一个与行驶工况相适应的转向助力。电动助力转向系统的核心部件之一是助力电机,目前,研究和装车应用最广泛的助力电机主要是直流电机,这主要是因为直流电机起动和调速性能比较好,并且易于控制,并且由于车载电源是直流电源,直流电机可以被直接驱动。但是以直流电机作为助力源的EPS系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种EPS用交流电机智能复合控制器的构造方法,其特征是包括如下步骤:步骤A:构造以电压ud、uq为输入、以转角θ和电流id、iq为输出的EPS电机系统,建立其数学模型;步骤B:采用控制器参数优化模块(3)优化参数,获得最优控制器增益矩阵Kbest;步骤C:构建助力补偿控制器(23)、状态反馈控制器(24)和电压解耦控制器(25),以转角θ、负载转矩Tl作为助力补偿控制器(23)的输入,其输出为控制电压ud1、uq1;以所述的最优控制器增益矩阵Kbest、参考转角θ

【技术特征摘要】
1.一种EPS用交流电机智能复合控制器的构造方法,其特征是包括如下步骤:步骤A:构造以电压ud、uq为输入、以转角θ和电流id、iq为输出的EPS电机系统,建立其数学模型;步骤B:采用控制器参数优化模块(3)优化参数,获得最优控制器增益矩阵Kbest;步骤C:构建助力补偿控制器(23)、状态反馈控制器(24)和电压解耦控制器(25),以转角θ、负载转矩Tl作为助力补偿控制器(23)的输入,其输出为控制电压ud1、uq1;以所述的最优控制器增益矩阵Kbest、参考转角θref、参考电流idref、转角θ、电流id和iq作为状态反馈控制器(24)的输入、其输出为控制电压ud2、uq2;以转角θ、电流id作为电压解耦控制器(25)的输入、其输出为控制电压ud3、uq3;步骤D:将助力补偿控制器(23)、状态反馈控制器(24)和电压解耦控制器(25)输出的控制电压相结合,构成限压控制器(26)的第一部分输入,将所述的转角θ、电流iq作为限压控制器(26)的第二部分输入,限压控制器(26)的输出为所述的电压ud、uq;步骤E:将控制器参数优化模块(3)与状态反馈控制器(24)串联,将状态反馈控制器(24)、助力补偿控制器(23)、电压解耦控制器(25)并联后与限压控制器(26)串联构成EPS电机智能复合控制器(2),该智能复合控制器(2)以参考转角θref、参考电流idref、转角θ、电流id、iq和负载转矩Tl为输入,以电压ud、uq为输出。2.根据权利要求1所述的一种EPS用交流电机智能复合控制器的构造方法,其特征是:步骤B的具体方法是:(1)控制器参数优化模块(3)随机生成N组权重矩阵Q和R;(2)根据权重矩阵Q和R和式K=lqr(A,B,Q,R)计算出状态反馈控制器(24)的增益矩阵K;(3)将增益矩阵K输出给状态反馈控制器24;(4)驱动EPS电机系统,得到电机输出转角θn和电流idn,n代表采样时刻;(5)计算出当前权重矩阵的适应度值:(6)确定本次迭代中N组权重矩阵中适应度最好的一组,记为[QR]i1;(7)根据权重矩阵[QR]i1,利用人工蜂群算法更新所有权重矩...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙晓东胡昌昌陈龙周卫琪杨泽斌李可
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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