[发明专利]自寻优车载永磁同步电机标定方法及系统

权利要求书

1.一种自寻优车载永磁同步电机标定方法，其特征在于：所述方法是根据待标定电机的目标外特性曲线，对每一个转速下每一个扭矩点通过自动寻优获得最大转矩电流比的电流指令(I_d,I_q)和目标转矩Te_r，将所述电流指令(I_d,I_q)自动输入至设置于待标定电机的控制器中的电机系统中，由电机系统闭环控制得到反馈扭矩Te_f，直至每一个扭矩点的反馈扭矩Te_f符合目标外特性曲线的标定过程，所述方法包括步骤：

1)根据待标定电机的目标外特性曲线中一个扭矩点的目标扭矩Te_r，设置该扭矩点的初始电流指令(I_d,I_q)、扭矩精度DeltTe、目标转矩的预设值，将预设值自动输入至电机系统中，电机系统闭环控制得到反馈扭矩Te_f；

2)将反馈扭矩Te_f记录并与目标扭矩Te_r的值进行做差计算，做差结果在设定的误差范围内则前往步骤5)，否则前往步骤3)；

3)对该扭矩点的最大转矩电流比的电流指令(I_d,I_q)、目标扭矩Te_r进行寻优运算，循环运算直到达到设定的次数上限或者满足设定的目标函数的允许误差后，退出循环并记录当前的寻优点(I_d,I_q)；

4)将寻优点(I_d,I_q)对应的值自动输入至电机系统中，电机系统闭环控制得到反馈扭矩Te_f，记录反馈扭矩Te_f并与目标扭矩Te_r的值进行做差计算，做差结果在设定的误差范围内则前往步骤5)，否则返回步骤1)；

5)将每一个扭矩点的寻优点(I_d,I_q)和对应的转速、目标扭矩Te_r、当前点的反馈扭矩Te_f，进行自动记录，跳转至下一个扭矩点进行寻优，返回步骤1)，直至所有扭矩点已记录则完成标定；

所述寻优运算包括步骤：

101)设置单纯形目标函数Y及其系数a、b，目标函数公式为：

设置最大迭代次数N及允许误差Tolerance；对迭代次数进行初始化，即令n＝0；以初始电流指令(I_d,I_q)设置起始点(I_d0,I_q0)和搜索范围([I_d0-Δd0,I_d0+Δd0],[I_q0-Δq0,I_q0+Δq0])，Δd0、Δq0为设定的误差参数；

102)根据随机函数rand(I_d0,I_q0)结合搜索范围([I_d0-Δd0,I_d0+Δd0],[I_q0-Δq0,I_q0+Δq0])，生成另外两个点(I_d1,I_q1)和(I_d2,I_q2)，与起始点(I_d0,I_q0)构成变量空间的初始单纯形；

103)将点P0＝(I_d0,I_q0)、P1＝(I_d1,I_q1)、P2＝(I_d2,I_q2)输入至电机系统，通过测试台架获取这些初始单纯形各顶点的反馈扭矩Te_f(Pi)，式中i＝0、1、2；

104)将点Pi＝(I_di,I_qi)以及其对应的反馈扭矩Te_f(Pi)代入目标函数公式(1)进行计算对应的Y_i函数值，对函数值Y_i进行排序，形成Y_min≤Y_mid≤Y_Max；这三个对应的点(I_di,I_qi)分别记为P_min,P_mid,P_max；

105)对最差的点P_max进行反射操作，得到相应的反射点P_reflection＝(I_dr,I_qr)，将反射点P_reflection＝(I_dr,I_qr)输入至闭环控制的电机系统，得到反射点相应的反馈扭矩Te_reflection(I_dr,I_qr)，计算相应的反射点函数值Y_reflection(I_dr,I_qr)；

106)将反射点函数值Y_reflection(I_dr,I_qr)与步骤104)中得到的Y_min进行比较操作，前者小即反射点比初始单纯形的最优点更好，前往步骤107)执行扩张流程，后者小即反射点比初始单纯形的最优点更差，前往执行步骤108)收缩流程；

107)对反射点P_reflection＝(I_dr,I_qr)同向试探，进行扩张操作，用扩张点P_expansion＝(I_de,I_qe)或反射点P_reflection＝(I_dr,I_qr)替换P_max，结合之前的P_min、P_mid这两个点，又形成新的单纯形，迭代次数n＝n+1，返回步骤103)直至迭代次数达到最大迭代次数N或者函数值Y满足在初始设定的允许误差范围内，记录当前的点(I_d,I_q)，完成寻优点(I_d,I_q)的自动寻优；

108)对反射点P_reflection＝(I_dr,I_qr)，进行收缩操作，用扩张点P_contraction＝(I_dc,I_qc)或反射点P_reflection＝(I_dr,I_qr)替换P_max，结合之前的P_min、P_mid这两个点，又形成新的单纯形，迭代次数n＝n+1，返回步骤103)直至迭代次数达到最大迭代次数N或者函数值Y满足在初始设定的允许误差范围内，记录当前的点(I_d,I_q)，完成寻优点(I_d,I_q)的自动寻优。