[发明专利]一种电动助力车的弱磁控制方法

权利要求书

1.一种电动助力车的弱磁控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)死区补偿；(2)建立峰值转矩和转速的一维表；(3)建立输出转矩、电机转速和电流矢量之间的二维表，为了有效拓展弱磁区的运行范围，将电流矢量点标定范围扩大至线性区的终点，实际运行中若超出，则执行过调制运行；(4)设计相应的深度弱磁防饱和机制，确保负载突加突减或内部参数变化导致饱和电压圆内缩时，仍能够不触发电流饱和点；(5)构建转把幅度和扭矩输出之间的线性关系，保证在转把幅度一定时候，随着转速的升高，输出扭矩逐渐降低；

步骤(1)所述的死区补偿包括如下步骤：

计算三相占空比补偿值，T_com_temp＝(T_dead/T_s)*2，T_com_temp代表的是三相占空比补偿量，T_s代表的是逆变器开关管的开关周期，T_dead代表的是逆变器设置的死区时间；此处计算的T_com_temp仅对死区造成的电压损失进行补偿；

接着，计算T_com＝T_com_temp+T_com_offset；T_com_offset主要补偿由于管压降带来的这一部分，通过离线试验，比较相电压基波幅值和软件闭环控制当中的Us大小，软件计算出需要控制的电压矢量幅值，Us＝sqrt(Ud^2+Uq^2)，通过调节T_com_offset使两者大小一致；由于T_com_offset和管压降有关，所以，T_com_offset＝gain*Is，Is为电流矢量的幅值，因此需要根据不同电流幅值下对应的T_com_offset计算相应的gain；

所述步骤(3)建立输出转矩、电机转速和电流矢量时间的二维表；该部分工作通过设计自主标定上位机完善，即通过上位机控制输出扫描电流矢量点，并自动抓取数据，判断当前电流矢量点的转矩电压是否为最优点，最后通过最小二乘算法拟合构建二维表；

设计相应的深度弱磁防饱和机制，对dq轴电流矢量进行闭环控制，设定Us_ref为参考电压幅值，将Us_ref减去Us作为第一减法器，第一减法器的输出作为PI闭环控制的输入量，输出为△is_ref；△is_ref和cos(theta_Is)相乘即为△id_ref，theta_Is为当前的电流矢量角，将△id_ref和id_ref相加作为第一加法器，输出作为d轴电流的给定量；此处还需要判断△ud需要负向增大还是负向减小；因此，需要用测功机拖动电机运转至高转速，根据d轴稳态电压方程Uq＝omega_r*(Ld*id+fai_f)；其中，omega_r代表电机的电气角速度，Ld代表d轴电感，id代表d轴矢量电流，fai_f为电机的转子磁链，软件控制负向增大d轴电流，直至Uq调节变化至0，此时获得的d轴电流值即为电机的特征电流点i_fea，特征电流点表示的就是电压椭圆的中轴线所在的X坐标值；若当前实际的id＝i_fea，则通过PI调节控制△id_ref负向减小，若当前实际的idi_fea，则通过PI调节控制△id_ref负向增大；△id_ref和sin(theta_Is)相乘即为△iq_ref，△iq_ref和iq_ref相加作为第一加法器，输出作为q轴电流的给定量。

2.根据权利要求1所述的电动助力车的弱磁控制方法，其特征在于，电流矢量点的转矩电压是否为最优点的方法为：在MTPA区，通过判断当前扭矩，寻找最优数据点；FW区，通过判断当前电压，寻找最优数据点。

3.根据权利要求1所述的电动助力车的弱磁控制方法，其特征在于，构建转把幅度和输出扭矩之间的线性关系；标定每个转速点下的峰值扭矩，构建一维表；实际控制中，基于当前转速查表获得当前转速下对应的峰值扭矩T_max，对转把转动后采样获得的电压信号进行处理，获得当前转把幅值对应的转把控制量h_Torque_ref；h_Torque_ref∈[0,1]；则最终的查表扭矩即为T_table＝T_max*h_Torque_ref；即可实现转把输出扭矩根据当前车速的动态调节；若当前车速超过限制车速，通过调节h_Torque_ref将实际车速控制在限制车速以下。