自寻优车载永磁同步电机标定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自寻优车载永磁同步电机标定方法及系统，所述方法是根据待标定电机的目标外特性曲线，对每一个转速下每一个扭矩点通过自动寻优获得最大转矩电流比的电流指令(I

【技术实现步骤摘要】
自寻优车载永磁同步电机标定方法及系统
本专利技术涉及电动汽车台架测试
，具体地指一种自寻优车载永磁同步电机标定方法及系统。
技术介绍
全球能源与环境的严峻形势、特别是国际金融危机对汽车产业的巨大冲击，推动世界各国加快交通能源战略转型，以混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的新能源汽车成为未来汽车发展的重要方向。由于电动汽车在当前却面临着续驶里程短、电池价格贵、基础设施不完善等困难，需要相当一段时间的努力才可能逐步解决；而新能源汽车在现阶段具备更好的产业化条件，新能源动力汽车对我国汽车产业发展具有十分重要意义。目前，大多数厂家在电机台架标定的过程中都采用人工标定的方法，即在不同的工况(不同需求转矩T和电机转速η)下，通过设置该扭矩点的初始电流指令(Id,Iq)，然后人工观察台架的实测扭矩，电流值与电机效率，做出判断，持续手工调整电流指令，去得到标定点的最佳扭矩指令(Id,Iq)的数值来匹配到最佳转矩，从而得到需要的Id和Iq的目标值。此种方法在人工处理过程中会产生读数误差；会导致电机温度变化范围较大，影响磁链大小，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自寻优车载永磁同步电机标定方法，其特征在于：所述方法是根据待标定电机的目标外特性曲线，对每一个转速下每一个扭矩点通过自动寻优获得最大转矩电流比的电流指令(I

【技术特征摘要】
1.一种自寻优车载永磁同步电机标定方法，其特征在于：所述方法是根据待标定电机的目标外特性曲线，对每一个转速下每一个扭矩点通过自动寻优获得最大转矩电流比的电流指令(Id,Iq)和目标转矩Ter，将所述电流指令(Id,Iq)自动输入至设置于待标定电机的控制器中的电机系统中，由电机系统闭环控制得到反馈扭矩Tef，直至每一个扭矩点的反馈扭矩Tef符合目标外特性曲线的标定过程，所述方法包括步骤：
1)根据待标定电机的目标外特性曲线中一个扭矩点的目标扭矩Ter，设置该扭矩点的初始电流指令(Id,Iq)、扭矩精度DeltTe、目标转矩的预设值，将预设值自动输入至电机系统中，电机系统闭环控制得到反馈扭矩Tef；
2)将反馈扭矩Tef记录并与目标扭矩Ter的值进行做差计算，做差结果在设定的误差范围内则前往步骤5)，否则前往步骤3)；
3)对该扭矩点的最大转矩电流比的电流指令(Id,Iq)、目标扭矩Ter进行寻优运算，循环运算直到达到设定的次数上限或者满足设定的目标函数的允许误差后，退出循环并记录当前的寻优点(Id,Iq)；
4)将寻优点(Id,Iq)对应的值自动输入至电机系统中，电机系统闭环控制得到反馈扭矩Tef，记录反馈扭矩Tef并与目标扭矩Ter的值进行做差计算，做差结果在设定的误差范围内则前往步骤5)，否则返回步骤1)；
5)将每一个扭矩点的寻优点(Id,Iq)和对应的转速、目标扭矩Ter、当前点的反馈扭矩Tef，进行自动记录，跳转至下一个扭矩点进行寻优，返回步骤1)，直至所有扭矩点已记录则完成标定。


2.根据权利要求1所述的自寻优车载永磁同步电机标定方法，其特征在于：所述标定过程中实时监测电机温度，当电机温度超出预先设置的电机温度工作范围时将反馈扭矩Tef设置为0。


3.根据权利要求1所述的自寻优车载永磁同步电机标定方法，其特征在于：所述寻优运算包括步骤：
101)设置单纯形目标函数Y及其系数a、b，目标函数公式为：



设置最大迭代次数N及允许误差Tolerance；对迭代次数进行初始化，即令n＝0；以初始电流指令(Id,Iq)设置起始点(Id0,Iq0)和搜索范围([Id0-Δd0,Id0+Δd0],[Iq0-Δq0,Iq0+Δq0])，Δd0、Δq0为设定的误差参数；
102)根据随机函数rand(Id0,Iq0)结合搜索范围([Id0-Δd0,Id0+Δd0],[Iq0-Δq0,Iq0+Δq0])，生成另外两个点(Id1,Iq1)和(Id2,Iq2)，与起始点(Id0,Iq0)构成变量空间的初始单纯形；
103)将点P0＝(Id0,Iq0)、P1＝(Id1,Iq1)、P2＝(Id2,Iq2)输入至电机系统，通过测试台架获取这些初始单纯形各顶点的反馈扭矩Tef(Pi)，式中i＝0、1、2；
104)将点Pi＝(Idi,Iqi)以及其对应的反馈扭矩Tef(Pi)代入目标函数公式(1)进行计算对应的Yi函数值，对函数值Yi进行排序，形成Ymin≤Ymid≤YMax；这三个对应的点(Idi,Iqi)分别记为Pmin,Pmid,Pmax；
105)对最差的点Pmax进行反射操作，得到相应的反射点Preflection＝(Idr,Iqr)，将反射点Preflection＝(Idr,Iqr)输入至闭环控制的电机系统，得到反射点相应的反馈扭矩Tereflection(Idr,Iqr)，计算相应的反射点函数值Yreflection(Idr,Iqr)；
106)将反射点函数值Yreflection(Idr,Iqr)与步骤104)中得到的Ymin进行比较操作，前者小即反射点比初始单纯形的最优点更好，前往步骤107)执行扩张流程，后者小即反射点比初始单纯形的最优点更差，前往执行步骤108)收缩流程；
107)对反射点Preflection＝(Idr,Iqr)同向试探，进行扩张操作，用扩张点Pexpansion＝(Ide,Iqe)或反射点Preflection＝(Idr,Iqr)替换Pmax，结合之前的Pmin、Pmid这两个点，又形成新的单纯形，迭代次数n＝n+1，返回步骤103)直至迭代次数达到最大迭代次数N或者函数值Y满足在初始设定的允许误差范围内，记录当前的点(Id,Iq)，完成寻优点(Id,Iq)的自动寻优；
108)对反射点Preflection＝(Idr,Iqr)，进行收缩操作，用扩张点Pcontraction＝(Idc,Iqc)或反射点Preflection＝(Idr,Iqr)替换Pmax，结合之前的Pmin、Pmid这两个点，又形成新的单纯形，迭代次数n＝n+1，返回步骤103)直至迭代次数达到最大迭代次数N或者函数值Y满足在初始设定的允许误差范围内，记录当前的点(Id,Iq)，完成寻优点(Id,Iq)的自动寻优。


4.根据权利要求3所述的自寻优车载永磁同步电机标定方法，其特征在于：所述步骤107)中扩张操作的具体步骤为：
201)将反射点Preflection进行扩张得到相应的扩张点Pexpansion＝(Ide,Iqe)并输入至闭环控制的电机系统得到反馈扭矩Teexpansion(Ide,Iqe)；
202...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹国慧，曹敏，李松，王洪涛，朱体刚，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42