[发明专利]一种开关磁阻电机启动控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种开关磁阻电机启动控制方法和装置。所述控制方法包括：一种开关磁阻电机启动控制方法，当启动时，开关磁阻电机处于转速控制模式，采集开关磁阻电机输出的当前转矩信号和当前转速信号；采用PID调节器作为速度闭环调节器G1，参数为K11、K12、K13；采用PID调节器作为电流闭环调节器G2，参数为K21、K22、K23；采用一个函数/传递函数作为参数调整模块G，根据当前开关磁阻电机输出转矩T、转速v来调节G1和G2的参数，用矩阵方程式表达，可以写成：[K11K12K13；K21K22K23]T=G([T v]T)。所述控制装置，采集模块SA、速度闭环调节器G1、电流闭环调节器G2和参数调整模块G。本发明在平路起步和坡道起步两种情况下均平稳运行，不发生溜车、抖动和闯车。

技术领域

本发明涉及电动汽车控制领域，尤其是一种开关磁阻电机启动控制方法和装置。

背景技术

开关磁阻电机是一种优秀的车用电机系统，自身原理即保证其具备高可靠性、高效率和宽调速区，非常适合作为电动汽车的主驱动电机。

开关磁阻电机一般采用双闭环控制结构，包括电流闭环和速度闭环，电流闭环为内环，速度闭环为外环。开关磁阻电机的电流闭环和速度闭环一般均采用PID调节器，其由比例、积分和微分三个环节构成，使用时需预先设定三个环节的参数。电流闭环通过采集开关磁阻电机绕组电流信号作为反馈信号，和给定电流值比较，经电流闭环PID调节器计算，得到电流斩波限值等参数，控制功率器件开关，从而控制绕组电流大小，进而开关磁阻电机控制输出转矩。速度闭环通过解算位置传感器信号，得到电机当前转速作为反馈信号，和给定转速值比较，经速度闭环PID调节器计算，得到电流给定信号，控制电流闭环，进而控制开关磁阻电机输出转矩和转速。当图1中开关K接通至KV位置时，开关磁阻电机处于转速模式，按给定转速v运转；当图1中开关K接通至KT位置时，开关磁阻电机处于转矩模式，按给定转矩解算得到电流闭环控制信号，控制电流闭环，进而控制开关磁阻电机输出转矩。

电动汽车采用开关磁阻电机作为主驱动电机，会在不同路面上行驶。在坡道上起步时，由于电动汽车本身重力沿坡道方向的分力会造成坡道阻力，从而造成开关磁阻电机的驱动负载不同，即闭环框图中转动惯量J不同，因电流闭环和速度闭环中PID调节器参数已经被设定，所以会造成开关磁阻电机电流闭环和速度闭环特性发生变化。体现在车辆行驶性能上，如根 据平路上情况设定的PID调节器参数，难以满足坡道起步时需要快速输出大转矩的要求，造成电动汽车溜车的情况；而根据坡道上情况设定的PID调节器参数，会使得平路起步上时开关磁阻电机电流闭环和速度闭环超调大和不稳定，从而造成电动汽车抖动和闯车情况。

现有电动汽车采用开关磁阻电机作为主驱动电机，难以兼顾平路起步和坡道起步时行驶阻力不同的情况，车辆容易发生溜车、抖动和闯车。

因此，需要发明一种开关磁阻电机启动控制方法和装置。

发明内容

本发明提供的一种开关磁阻电机启动控制方法和装置，可以兼顾平路起步和坡道起步时行驶阻力不同的情况，在平路起步和坡道起步两种情况下均平稳运行，不发生溜车、抖动和闯车。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

通过一种开关磁阻电机启动控制方法，包括：当启动时，开关磁阻电机处于转速控制模式；采集开关磁阻电机输出的当前转矩信号和当前转速信号；采用PID调节器作为速度闭环调节器G1，参数为K11、K12、K13；采用PID调节器作为电流闭环调节器G2，参数为K21、K22、K23；采用一个函数/传递函数作为参数调整模块G，根据当前开关磁阻电机输出转矩T、转速v来调节G1和G2的参数，用矩阵方程式表达，可以写成：[K11K12K13；K21K22K23]T=G([Tv]T)。