一种驱动电机控制方法及包括该控制方法的原地转向装置制造方法及图纸

本申请公开了一种驱动电机控制方法及包括该控制方法的原地转向装置，在该控制方法中，以驱动电机目标转速作为电机的目标控制值，还公开了一种车辆原地转向控制方法，当车辆处于原地转向状态时，分别将目标车速换算为目标电机转速，将目标电机转速分别发送至两侧电机，两侧电机均按照如下方式进行控制，基于当前电机转速车速与目标电机转速的速度差，对电机进行控制，使得电机当前转速逐步接近目标转速，实现车辆的原地转向。上述将电机转速作为驱动电机的控制目标进行控制，将更加适应电动车辆平台的发展方向。动车辆平台的发展方向。动车辆平台的发展方向。

【技术实现步骤摘要】
一种驱动电机控制方法及包括该控制方法的原地转向装置


[0001]本专利技术涉及一种电机控制
，特别是一种以车辆速度作为调节目标的驱动电机控制方法，以及一种包括该控制方法的车辆原地转向装置。

技术介绍

[0002]电机为电动车辆的核心部件，其通过将电能转换为驱动力，驱动车辆行驶。传统方式通常使用扭矩值作为电机的控制目标值，这种控制方式与传统的燃油车辆的控制逻辑类似，即油门踏板的深度与发动机的输出扭矩相关联，当油门踏板行程较大时，发动机输出较大功率，驾驶员通过控制油门踏板来达到预期的车辆速度。当传统的燃油车辆变为电动车辆后，将传统的燃油车辆的控制逻辑平移到电动车辆中，是一种常见的选择。
[0003]在CN115214666A中，其公开了一种驱动电机控制方法，如附图1所示，在第一步骤，根据包括降扭值或增扭值在内的相关信息计算车辆中驱动电机的目标扭矩值，在第二步骤，当所述第一信息包括降扭值，且所述车辆的实际轮端总扭矩值小于所述降扭值时，对所述目标扭矩值进行第一滤波处理，基于所述第一滤波处理后的目标扭矩值控制所述驱动电机转动，在第三步骤，当所述第一信息包括所述增扭值，且所述实际轮端总扭矩值大于所述增扭值时，对所述目标扭矩值进行第二滤波处理，基于第二滤波处理后的目标扭矩值控制所述驱动电机转动。上述现有技术虽然为了解决车辆打滑时驱动电机的控制方式，但其非常有代表性的示出，车辆驱动电机通常是以车辆需求的目标扭矩值作为控制目标基础进行控制的。
[0004]随着车辆电动化的逐步普及，车辆智能化和无人化成为一个发展趋势，此时，车辆更多承担运载平台的职责，其目的是按照预定要求(虽然该要求可以随时进行调整)，从一个地点移动至另外一个地点，此时，对车辆而言，更多给应给予关注的是车辆在某一刻应达到某一速度，车速与驱动电机的转速之间具有预定比例的对应关系，因此，将电机转速作为驱动电机的控制目标进行控制，将更加适应电动车辆平台的发展方向。
[0005]由于电机布置的灵活性以及控制逻辑的强适应性，将电动车辆原地进行转向(即围绕车辆竖直中心轴原地转动)，成为越来越多研究型单位和企业追求的目标。CN114715167A公开了一种多行驶模式的车辆，该车辆具有轨迹跟踪控制器，根据该轨迹跟踪控制器，该车辆可以进行原地转向。然而，上述原地转向模式仅适用于轮式车辆，对履带式车辆来说，由于履带受力的特殊性，使得轮式车辆的原地转向中针对驱动电机的控制逻辑在履带式车辆上无法适用，现有技术中并未披露电动式履带车辆原地转向中驱动电机的控制方法。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种基于电机转速作为控制目标的驱动电机控制方法，并基于履带式车辆原地转向的特点，将上述驱动电机控制方法应用于履带式车辆的原地转向中。
[0007]本专利技术提供一种驱动电机控制方法，以驱动电机目标转速作为电机的控制目标值，任意时刻上述电机的实际转速与电机输出扭矩之间的关系为：
[0008][0009]上式中，T(t)为任意时刻t电机的输出力矩，n
r
(t)为电机的实际转速，n
c
(t)为电机的目标转速，K
p
为比例系数，K
i
为积分系数。
[0010]优选地，设置速度反馈闭环，利用实际转速与目标转速的偏差对电机的输出力矩进行调节，以使实际转速与目标转速相等，调节方式如下：
[0011][0012]上式中，n
r
(t)为电机的实际转速，n
c
(t)为电机的目标转速，e(t)为实际转速与目标转速之间的偏差，T(t)为电机的输出力矩，K
p
为比例系数，K
i
为积分系数。
[0013]本专利技术还提供一种车辆原地转向控制方法，该车辆为履带式车辆，其包括两个电机，两个电机分别用于驱动两侧履带；在原地转向工况下，两侧电机的转速目标值相同，其旋转方向相反；两侧电机均按照权利要求1或2所述的电机控制方法进行控制。
[0014]优选地，电机转速与车速之间的关系为：v
o
＝k
c
*r*n，其中，k
c
为电机至主动轮之间的传动比，r为主动轮半径，n为电机转速，v
o
为车辆目标速度。
[0015]优选地，当履带式车辆处于原地转向状态时，分别将目标车速换算为目标电机转速，将目标电机转速分别发送至两侧电机，两侧电机均按照如下方式进行控制：基于当前电机转速车速与目标电机转速的速度差，对电机进行控制，使得电机当前转速逐步接近目标转速，实现车辆的原地转向。
[0016]优选地，当车辆的转向半径0≦R≦B/2时，均按照该原地转向控制方法进行车辆的转向，其中：B为履带车辆两侧履带中心距，R为转向半径。
[0017]优选地，在上述转向过程中，上述电机扭矩所产生的驱动力应与该电机对应的主动轮上所需的驱动力相等。
[0018]优选地，内外侧履带主动轮上所需的驱动力分别为：
[0019][0020]F2＝
‑
F1
[0021]其中：F1为外侧履带所需的驱动力，F2为内侧履带所需的驱动力，μ为转向阻力系数，B为履带车辆两侧履带中心距，L为履带接地长度，f为履带滚动阻力系数，G为车辆质量。
[0022]优选地，转向阻力系数μ为：
[0023][0024]其中：B为履带车辆两侧履带中心距，R为转向半径，μ
max
为当R/B为0.5时所计算的μ为μ
max
。
[0025]上述基于电机转速作为控制目标的驱动电机控制方法，并结合履带式车辆原地转向的特点，将上述驱动电机控制方法应用于履带式车辆的原地转向中，具有较好的控制效
果。
附图说明
[0026]图1是
技术介绍
中驱动电机控制流程图
[0027]图2是履带车辆转向动力图
具体实施方式
[0028]下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0029]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
[0030]在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0031]应当明白，当元件或层被称为“在
……
上”、“与
……
相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动电机控制方法，其特征在于，以驱动电机目标转速作为电机的控制目标值，任意时刻上述电机的实际转速与电机输出扭矩之间的关系为：上式中，T(t)为任意时刻t电机的输出力矩，n
r
(t)为电机的实际转速，n
c
(t)为电机的目标转速，K
p
为比例系数，K
i
为积分系数。2.如权利要求1所述的驱动电机控制方法，其特征在于，设置速度反馈闭环，利用实际转速与目标转速的偏差对电机的输出力矩进行调节，以使实际转速与目标转速相等，调节方式如下：上式中，n
r
(t)为电机的实际转速，n
c
(t)为电机的目标转速，e(t)为实际转速与目标转速之间的偏差，T(t)为电机的输出力矩，K
p
为比例系数，K
i
为积分系数。3.一种车辆原地转向控制方法，其特征在于，该车辆为履带式车辆，其包括两个电机，两个电机分别用于驱动两侧履带；在原地转向工况下，两侧电机的转速目标值相同，其旋转方向相反；两侧电机均按照权利要求1或2所述的电机控制方法进行控制。4.如权利要求3所述的车辆原地转向控制方法，其特征在于，电机转速与车速之间的关系为：v
o
＝k
c
*r*n，其中，k
c
为电机至主动轮之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正，才华，谢宜，叶锐，尹振鑫，娄伟鹏，
申请(专利权)人：中国万宝工程有限公司，
类型：发明
国别省市：