【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机协同控制，具体为一种无人配送车用驱动电机协同控制方法。
技术介绍
1、随着无人驾驶技术的不断发展，使得无人配送车能够得到广泛的使用，在一定程度上缩短运输的时间，同时也减少了人力以及物力的投入，常见无人驾驶汽车的动力装置是由电机通过减速器驱动车轮完成的，在申请号为202010016389.4专利技术专利中公开了“一种针对无人智能清扫车驱动电机控制方法及系统，属于无人驾驶汽车
本专利技术主要针对路面坑洼、爬坡及车上垃圾重量不断变化等复杂扰动影响电机控制精度问题，控制方案如下：建立带未知扰动的无人智能清扫车驱动电机的动力学模型；将非线性系统转化为带扰动的等价动态线性化数据模型；设计滑模观测器估计计算未知扰动量；计算外速度环伪偏导数估计律，并设计带扰动的外速度环无模型自适应控制器；设计内电流环无模型自适应控制器，与外速度环形成串级无模型控制结构；对采集的电流信号进行矢量坐标变换，并输入上述系统经park反变换得到两相静止坐标系下的给定电压值，进而实现对驱动电机的速度调节；本专利技术公开的抗扰串级无模型自适应控制方法可以使无人智能清扫车驱动电机在未知扰动影响下，具有较好的速度跟踪精度和较强的抗干扰能力，提高了驱动电机的调速性能，满足了无人智能清扫车驱动系统电机控制对速度调节的要求。”；
2、上述对比文件解决了现有方法中无法对驱动电机进行控制等问题，但是但是该系统中存在的固有摩擦和未知的终端负载等不确定因素，使得高精度伺服控制器的设计存在许多障碍，使得无人车在投入使用时可靠性较低，同时该系统机械传递效率
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，包括以下步骤：
3、s1、通过在无人配送车的两个前轮中部分别安装轮毂电机，并且轮毂电机1和轮毂电机2均选择为相同型号的永磁同步电机；
4、s2、由于无人配送车的运动形式包括前进、后退、左转弯、右转弯、停止以及其他功能，根据不同范围方向提供速度分配决策方案，确定左侧轮毂以及右侧轮毂的转速；
5、s3、通过永磁同步电机的实际情况构建其数学模型，再根据数学模型获得永磁同步电机控制系统，通过有限时间控制算法，设计出永磁同步电机速度环控制器，在新型速度环控制器基础上，利用有限时间控制算法的计算分析，完成对新型有限时间扰动观测器以及永磁同步电机电流环控制器的设计；
6、s4、根据电机的参考转速、实际速度和各自电机的反馈速度做差作为新型有限时间速度控制器的输入，输出q轴参考电流，再结合永磁同步电机的速度反馈值作为新型有限时间扰动观测器的输入，输出负载转矩，将q轴参考电流值、反馈电流值和负载转矩做差作为新型有限时间电流控制器的输入，最后输出q轴参考电压；
7、s5、通过采用矢量控制策略，实现多永磁同步电机的协同控制。
8、优选的，所述s2包括分配第一范围速度、分配第二范围速度、分配第三范围速度和分配第四范围速度，所述分配第一范围速度将给定转速设置为1000转/min，首先右转1，方向在[0°，15°]之间，左侧轮毂给定给定转速，右侧轮毂参考速度为0；右转2，方向给定为[15°，45°]，左侧轮毂给定为给定转速，右侧轮毂为1/3*给定转速；右转3，方向给定为[45°，75°]，左侧轮毂给定为给定转速，右侧轮毂为2/3*给定转速，所述分配第二范围速度为直行，方向在[75°，105°]之间时，左侧轮毂与右侧轮毂给定转速均为给定转速。
9、优选的，所述分配第三范围速度为左转1，方向在[105°，135°]之间，左侧轮毂参考转速设置为2/3*给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转2，方向在[135°，165°]之间，左侧轮毂参考转速设置为1/3*给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转3，方向在[65°，195°]之间，左侧轮毂参考转速设置为0，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转4，方向在[195°，225°]之间，左侧轮毂参考转速设置为-1/3*给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转5，方向在[225°，255°]之间，左侧轮毂参考转速设置为-2/3给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转6，方向在[255°，270°]之间，左侧轮毂参考转速设置为负给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速。
10、优选的，所述分配第四范围速度为右转4，方向在[270°，285°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为负给定转速；右转5，方向在[285°，315°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为-2/3给定转速；右转6，方向在[315°，345°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为负给定转速；右转7，方向在[315°，345°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为-1/3给定转速；右转9，方向在[345°，360°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为负给定转速。
11、优选的，所述s3包括设计速度环控制器、设计有限时间扰动观测器和设计电流环控制器，所述设计速度环控制器通过永磁同步电机的实际情况构建其数学模型，再根据数学模型获得矢量控制的永磁同步电机控制系统，通过有限时间控制算法，设计出基于有限时间控制的永磁同步电机速度环控制器，所述设计有限时间扰动观测器在新型速度环控制器基础上，通过有限时间控制算法的计算分析，从而完成对新型有限时间扰动观测器的设计。
12、优选的，所述设计电流环控制器根据有限时间控制算法，结合新型有限时间控制器的输出和新型有限时间扰动观测器的前馈值进行计算分析，设计出新型有限时间电流环控制器，所述有限时间控制算法包括速度环控制器算法，所述速度环控制器算法具体为：
13、
14、其中，k1和k2表示为速度环控制器比例系数，
15、所述有限时间控制算法还包括有限时间扰动观测器算法，所述有限时间扰动观测器算法具体为：
16、
17、其中，是ω的估计值，是d的估计值，β1＞0,β2＞0,β3＞0,β4＞0，
18、α1＞0 α2＞0
19、优选的，所述s4包括输出参考电流、输出负载转矩和输出参考电压，所述输出参考电流将轮毂电机1和轮毂电机2的参考转速、实际速度和各自电机的反馈速度做差得到的参数作为新型有限时间速度环控制器的输入，经过其计算分析后，将会输出q轴参考电流，所述输出负载转矩将永磁同步电机的速度反馈值与新型有限时间速度控制器所输出的q轴参考电流值作为新型有限时间扰动观测器的输入，经过其计算分析后，将会输出负载转矩。
20、优选的，所述输出参考本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述S2包括分配第一范围速度、分配第二范围速度、分配第三范围速度和分配第四范围速度，所述分配第一范围速度将给定转速设置为1000转/min，首先右转1，方向在[0°，15°]之间，左侧轮毂给定给定转速，右侧轮毂参考速度为0；右转2，方向给定为[15°，45°]，左侧轮毂给定为给定转速，右侧轮毂为1/3*给定转速；右转3，方向给定为[45°，75°]，左侧轮毂给定为给定转速，右侧轮毂为2/3*给定转速，所述分配第二范围速度为直行，方向在[75°，105°]之间时，左侧轮毂与右侧轮毂给定转速均为给定转速。
3.根据权利要求2所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述分配第三范围速度为左转1，方向在[105°，135°]之间，左侧轮毂参考转速设置为2/3*给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转2，方向在[135°，165°]之间，左侧轮毂参考转速设置为1/3*给定转速，右侧轮毂参考转速设
4.根据权利要求3所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述分配第四范围速度为右转4，方向在[270°，285°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为负给定转速；右转5，方向在[285°，315°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为-2/3给定转速；右转6，方向在[315°，345°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为负给定转速；右转7，方向在[315°，345°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为-1/3给定转速；右转9，方向在[345°，360°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为负给定转速。
5.根据权利要求1所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述S3包括设计速度环控制器、设计有限时间扰动观测器和设计电流环控制器，所述设计速度环控制器通过永磁同步电机的实际情况构建其数学模型，再根据数学模型获得矢量控制的永磁同步电机控制系统，通过有限时间控制算法，设计出基于有限时间控制的永磁同步电机速度环控制器，所述设计有限时间扰动观测器在新型速度环控制器基础上，通过有限时间控制算法的计算分析，从而完成对新型有限时间扰动观测器的设计。
6.根据权利要求5所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述设计电流环控制器根据有限时间控制算法，结合新型有限时间控制器的输出和新型有限时间扰动观测器的前馈值进行计算分析，设计出新型有限时间电流环控制器。
7.根据权利要求1所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述S4包括输出参考电流、输出负载转矩和输出参考电压，所述输出参考电流将轮毂电机1和轮毂电机2的参考转速、实际速度和各自电机的反馈速度做差得到的参数作为新型有限时间速度环控制器的输入，经过其计算分析后，将会输出q轴参考电流，所述输出负载转矩将永磁同步电机的速度反馈值与新型有限时间速度控制器所输出的q轴参考电流值作为新型有限时间扰动观测器的输入，经过其计算分析后，将会输出负载转矩。
8.根据权利要求7所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述输出参考电压通过将q轴参考电流值、反馈电流值和有限时间扰动观测器所输出的负载转矩做差得到的参数作为新型有限时间电流环控制器的输入，经过其计算分析后，将会输出q轴参考电压。
...【技术特征摘要】
1.一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述s2包括分配第一范围速度、分配第二范围速度、分配第三范围速度和分配第四范围速度，所述分配第一范围速度将给定转速设置为1000转/min，首先右转1，方向在[0°，15°]之间，左侧轮毂给定给定转速，右侧轮毂参考速度为0；右转2，方向给定为[15°，45°]，左侧轮毂给定为给定转速，右侧轮毂为1/3*给定转速；右转3，方向给定为[45°，75°]，左侧轮毂给定为给定转速，右侧轮毂为2/3*给定转速，所述分配第二范围速度为直行，方向在[75°，105°]之间时，左侧轮毂与右侧轮毂给定转速均为给定转速。
3.根据权利要求2所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述分配第三范围速度为左转1，方向在[105°，135°]之间，左侧轮毂参考转速设置为2/3*给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转2，方向在[135°，165°]之间，左侧轮毂参考转速设置为1/3*给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转3，方向在[65°，195°]之间，左侧轮毂参考转速设置为0，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转4，方向在[195°，225°]之间，左侧轮毂参考转速设置为-1/3*给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转5，方向在[225°，255°]之间，左侧轮毂参考转速设置为-2/3给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速；左转6，方向在[255°，270°]之间，左侧轮毂参考转速设置为负给定转速，右侧轮毂参考转速设定为给定转速。
4.根据权利要求3所述的一种无人配送车用驱动电机协同控制方法，其特征在于：所述分配第四范围速度为右转4，方向在[270°，285°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为负给定转速；右转5，方向在[285°，315°]之间，左侧轮毂参考转速设置为给定转速，右侧轮毂参考转速设定为-2/3给定转...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐湘辉，彭立亮，王尧，
申请(专利权)人：中国邮政集团有限公司金华市分公司，
类型：发明
国别省市：
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