System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统技术方案_技高网

一种基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统技术方案

技术编号:40539463 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-05 18:54
本发明专利技术提供了一种基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,其特征在于,包括以下步骤:S1、建立永磁同步电机的离散模型;S2、将永磁同步电机的预设转速给定参考指令、转速环总扰动输入给比例控制率中,从而输出永磁同步电机的参考电流,在通过扩张状态观测器形成闭环反馈;S3、将永磁同步电机的输入端连接三相逆变器,输出的参考电压通过Park坐标变换和SVPWM处理后生成逆变器的六路开关信号控制逆变器,从而驱动永磁同步电机的正常工作,实现永磁同步电机的自抗扰控制;本发明专利技术的自抗扰转速控制器,提高了系统的抗干扰能力,通过仿真实验对比发现所用方法具备快速调节性能和精确的跟踪效果,同时可以削弱谐波电流的影响和转矩脉动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源汽车,具体地说是一种基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统


技术介绍

1、永磁同步电机由于高功率密度以及优秀的动态性能等优点,已广泛应用于新能源汽车领域。随着市场的不断扩大,新能源重卡的关注亦成为热点话题。从节能、续航、载重量等特点出发,研究高动态响应和高稳态精度的电机控制是实现永磁同步电机驱动系统高品质运行的关键。

2、然而,在如今的双电机驱动系统中,当一台电机受到扰动时,两台电机均会产生一定的跟踪误差,从而导致负载分配不均衡,此时电机间连接处可能会发生断轴或皮带断裂等危险。因此,研究双电机的自抗扰系统,在新能源重卡这种大型负载车辆上具有重要的实际意义。

3、近年来,自抗扰控制由于其自身优秀的抗扰能力和不依赖模型等特点,在电机控制领域应用广泛。然而,由于使用单控制板控制双电机的复杂度较高,且自抗扰控制器需要同时对两台电机的扰动进行抑制,这就对控制器提出了非常高的要求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提出一种基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,以解决外部扰动是空气阻力会随着转速变化,影响电机转速的稳定性;内部扰动是当电机长时间运行后,温度上升,铜线圈的电阻值升高,电压电流的线性关系就不存在了的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、一种基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,包括永磁同步电机、位置编码器、电流传感器和逆变器,所述位置编码器、所述电流传感器和所述逆变器都连接到所述永磁同步电机上,且所述永磁同步电机上安装有一个微控制器;所述位置编码器和所述永磁同步电机的输出轴同轴连接,所述位置编码器采集所述永磁同步电机的转子位置电角度进行获得转子电转速并传给所述微控制器;两个所述电流传感器分别通过电磁感应采集所述永磁同步电机中d轴和q轴的实际电流并传给所述微控制器,所述微控制器再设定所述永磁同步电机的转速预设给参考指令;

4、自抗扰控制方法包括以下步骤:

5、s1、建立永磁同步电机的离散模型;建立永磁同步电机的转速自抗扰控制器,其中包括比例控制率和扩张观测器;

6、s2、将永磁同步电机的预设转速给定参考指令、转速环总扰动输入给比例控制率中,从而输出永磁同步电机的参考电流,在通过扩张状态观测器形成闭环反馈;

7、s3、将永磁同步电机的输入端连接三相逆变器,输出的参考电压通过park坐标变换和svpwm处理后生成逆变器的六路开关信号控制逆变器,从而驱动永磁同步电机的正常工作,实现永磁同步电机的自抗扰控制;

8、所述永磁同步电机中d轴和q轴的定子电感ld和lq具体如下:

9、

10、其中,ldn和lqn分别代表永磁同步电机中d轴和q轴的定子电感标称值。δld和δlq分别代表永磁同步电机中d轴和q轴的定子电感偏差值。

11、所述步骤s1建立的永磁同步电机的离散模型如下:

12、

13、其中,rs为定子电阻,ud、uq分别为定子电压在d、q轴的分量;id、iq为定子电流在d、q轴的分量;ψd、ψq分别为定子磁链在d、q轴的分量;we为永磁同步电机的转子电角速度。

14、所述步骤s1中,扩张状态观测器具体如下:

15、

16、其中:y为电机实际θ;z1为θ的观测值,z2为的观测值;e1为θ的观测误差;z3为总扰动f(x2,w,t)的观测值;iq为自抗扰控制器输出的控制量;β01为θ观测误差输出校正因子;β02为观测误差输出校正因子;bw为合适的补偿因子。

17、比例控制率具体如下:

18、

19、其中:iq0为q轴预先设定的电流控制量;iq为q轴加上前馈扰动后的最终控制量;为实际转角。

20、所述步骤s2中,所述永磁同步电机的参考电压包括所述永磁同步电机中d轴和q轴在采样时刻k的参考电压ud(k)和uq(k);所述永磁同步电机的实际电流包括所述永磁同步电机中d轴和q轴在采样时刻k+1的实际电流id(k+1)和iq(k+1)。

21、与现有技术相比,本专利技术有益效果如下:

22、本专利技术的自抗扰转速控制器,提高了系统的抗干扰能力,通过仿真实验对比发现所用方法具备快速调节性能和精确的跟踪效果,同时可以削弱谐波电流的影响和转矩脉动。

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【技术保护点】

1.一种基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,其特征在于,包括永磁同步电机、位置编码器、电流传感器和逆变器,所述位置编码器、所述电流传感器和所述逆变器都连接到所述永磁同步电机上,且所述永磁同步电机上安装有一个微控制器;所述位置编码器和所述永磁同步电机的输出轴同轴连接,所述位置编码器采集所述永磁同步电机的转子位置电角度进行获得转子电转速并传给所述微控制器;两个所述电流传感器分别通过电磁感应采集所述永磁同步电机中d轴和q轴的实际电流并传给所述微控制器,并将永磁同步电机的预设转速给定参考指令;

2.根据权利要求1所述的基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,其特征在于,所述永磁同步电机中d轴和q轴的定子电感Ld和Lq具体如下:

3.根据权利要求1所述的基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,其特征在于,所述步骤S1建立的永磁同步电机的离散模型如下:

4.根据权利要求1所述的基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,其特征在于,所述步骤S1中,扩张状态观测器具体如下:

5.根据权利要求1所述的基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,其特征在于,所述步骤S2中,所述永磁同步电机的参考电压包括所述永磁同步电机中d轴和q轴在采样时刻k的参考电压ud(k)和uq(k);所述永磁同步电机的实际电流包括所述永磁同步电机中d轴和q轴在采样时刻k+1的实际电流id(k+1)和iq(k+1)。

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【技术特征摘要】

1.一种基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,其特征在于,包括永磁同步电机、位置编码器、电流传感器和逆变器,所述位置编码器、所述电流传感器和所述逆变器都连接到所述永磁同步电机上,且所述永磁同步电机上安装有一个微控制器;所述位置编码器和所述永磁同步电机的输出轴同轴连接,所述位置编码器采集所述永磁同步电机的转子位置电角度进行获得转子电转速并传给所述微控制器;两个所述电流传感器分别通过电磁感应采集所述永磁同步电机中d轴和q轴的实际电流并传给所述微控制器,并将永磁同步电机的预设转速给定参考指令;

2.根据权利要求1所述的基于一机双控的新能源重卡自抗扰系统,其特征在于,所述永磁同步电机中d轴和q轴的定...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈强刘文洲汪先锋付昊徐金龙宋会陈冲
申请(专利权)人:南京融浦益达动力科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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