[发明专利]一种电动汽车用永磁同步电机控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种电动汽车用永磁同步电机控制系统，其特征在于：包括模糊自适应滑模速度控制器，扩展状态观测器，dq轴内模电流控制器，反park变换模块，SVPWM矢量脉宽调制模块，逆变器，永磁同步电机，clark变换模块，park变换模块，电流传感器以及位置和速度传感器；

其中，永磁同步电机的期望速度ω_ref与位置和速度传感器输出的速度ω_m的差值，以及该差值的变化率与模糊自适应滑模速度控制器的输入相连；扩展状态观测器的输入为位置和速度传感器输出的速度ω_m和park变换模块输出的q轴电流i_q；模糊自适应滑模速度控制器的输出与扩展状态观测器的输出disturbance的差值作为dq轴内模电流控制器的q轴电流输入；park变换模块输出的d轴电流i_d与d轴电流期望值i_d^*＝0的差值作为dq轴内模电流控制器的d轴电流输入；dq轴内模电流控制器的输出经过反park变换模块和SVPWM矢量脉宽调制模块之后，再经逆变器将实际输出的电压经电流传感器传输给永磁同步电机；电流传感器输出的abc三相电流经过clark变换模块和park变换模块后获得实际的dq轴电流并记作i_d，i_q；位置和速度传感器用于采集永磁同步电机当前的速度和电角度，永磁同步电机当前电角度分别传输至park变换模块和反park变换模块，实现电机矢量控制系统两相静止坐标系转换到两相旋转坐标系和两相旋转坐标系转变到两相静止坐标系；

扩展状态观测器的输入为位置和速度传感器反馈的速度ω_m及经过park变换得到的q轴电流，q轴电流经过增益K之后与error相加再经过积分获得对速度ω_m的观测值观测值减去电机的实际转速ω_m再经过增益beta1获得转速误差的增益值error1；观测值减去电机的实际转速ω_m，然后再乘-1，经过增益beta2之后再进行积分处理作为error2，error2减去error1后得到error值；error2经过增益1/K获得观测的扰动值disturbance；其中，增益K的取值为K＝3*p*ψ_f/(2*J)；其中，p为极对数，ψ_f为永磁体磁链，J为转动惯量。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用永磁同步电机控制系统，其特征在于：模糊自适应滑模速度控制器的实现过程为：设定的期望速度ω_ref与位置和速度传感器反馈的速度ω_m做差ω_ref-ω_m，根据ω_ref-ω_m和ω_ref-ω_m的变化率构建滑模面S ，并根据滑模面S及滑模面S的变化率通过模糊自适应控制器实时调整滑模切换函数，将滑模切换函数传递给滑模速度控制器。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车用永磁同步电机控制系统，其特征在于：dq轴内模电流控制器将i_d^*＝0与实际d轴电流反馈值的差0-i_d作为dq轴内模控制器的d轴电流输入，模糊自适应滑模速度控制器的输出和经过扩展状态观测器的扰动反馈补偿值disturbance做差，作为dq轴内模控制器的q轴电流输入，与相乘，0-i_d与相乘后得到u_q，u_d，其中，u_d,u_q分别为d、q轴电压。