[发明专利]车用永磁同步电机目标运行点的智能控制方法及系统

说明书

发明公开了一种车用永磁同步电机目标运行点的智能控制方法及系统，其以目标运行点为车辆驾驶人员或智能汽车自主决策单元下一时刻的操作意图。智能控制方法可概括为一步构、二步寻、三步定位、四步锁定，一步构为以现在时刻为基准运行点，构建下一时刻可能的目标运行区域范围；二步寻为采用探索式搜索方式锁定目标运行点；三步定位为决策目标运行点位置所在范围的最佳三种配置选择及其作用时间；四步锁定为定位三种配置作用时间的时序分段执行方式；从实施层面来看，所述的三个步骤和时序锁定功能可划分为多步骤混合控制和时序定位控制两个应用执行模块，从而控制逆变器，驱动永磁同步电机符合操作意图要求。

技术领域

本发明属于永磁同步电机的控制技术领域，具体涉及一种车用永磁同步电机目标运行点的智能控制方法及系统。

背景技术

随着国民经济的快速发展，能源安全与环境保护问题日益凸显，由化石能源动能驱动向电驱动转换升级成为必然趋势与选择，其内在的逻辑是电驱动的高效性以及新能源技术使用过程的零排放、无污染。随着人民对美好生活的向往与追求，车辆由代步工具属性逐渐转换为生产生活的空间需求，由运送变成智能化、网联化的信息交互主体，因而新能源车辆技术、智能网联技术、智能驾驶技术蓬勃发展，作为其平台核心的电驱动技术，选择合适种类的电机及其控制方式的高效性、智能性至关重要。

我国具有稀土资源丰富的优势，稀土永磁材料和稀土永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平，因此，大力研究和推广应用稀土永磁电机，对实现社会经济的发展具有重要的理论意义和使用价值。永磁同步电机以稀土永磁体提供的磁通代替电励磁同步电机的励磁绕组励磁，具有结构简单、加工和装配费用低，省去了集电环和电刷，提高了运行的可靠性；又因无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度。车用永磁同步电机通常采用内置式永磁同步电机，永磁体位于转子内部，其转子磁路结构的不对称性所产生的磁阻转矩有助于提高电机的过载能力和功率密度，更易于“弱磁”扩速，能够满足车辆使用过程中迅速变化的驾驶需求。随着车用永磁同步电机应用深度和广度的普及，对电机及其驱动系统的效率、功率密度、成本等方面的要求越来越高，同时因车辆可用空间限制导致的永磁同步电机结构多样的特点进一步增加系统控制的难度。

当前已产业化应用的车用永磁同步电机通常采用矢量控制方法和直接转矩控制方法，矢量控制采用多环PI控制对操作意图进行跟随控制，控制响应时间长，需要进行参数整定，繁琐且需要大量的实践经验，而直接转矩控制方法稳态转矩脉动较大，低速特性不够理想。

因此如何采用更为高效和智能的控制方法是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明中的智能控制方法实现技术思路：

智能控制方法为目标运行点位置的确认过程，其具有自主决策的特点，智能控制方法的步骤可概括为一步构、二步寻、三步定位、四步锁定，其中，一步构为以现在时刻为基准运行点，构建下一时刻可能的目标运行区域范围；二步寻为采用探索式搜索方式锁定目标运行点；三步定位为决策目标运行点位置所在范围的最佳三种配置选择及其作用时间；四步锁定为定位三种配置作用时间的时序分段执行方式；从实施层面来看，所述的三个步骤和时序锁定功能可划分为多步骤混合控制和时序定位控制两个应用执行模块，从而控制逆变器，驱动永磁同步电机符合操作意图要求。

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种车用永磁同步电机目标控制点的智能控制方法及系统，用以提高控制的智能化程度以及转矩控制的精度，从而降低系统响应的时间，其具体的技术方案为：

车用永磁同步电机目标运行点的智能控制系统，其特征在于，包括动态混合系统和运算控制单元。

进一步地，所述动态混合系统包括一个具有m种配置的电机驱动器逆变器以及一个具有n个状态变量的连续进程的永磁同步电机；

电机驱动器逆变器包括功率半导体、功率半导体的驱动板、实现所述运算控制单元功能的控制板，或者驱动板和控制板合并为一块板，以及电流采集装置等；