Orientalmotor东方马达电机转向系统在新能源的应用
东方马达电机转向系统是继机械液压助力和电液助力转向系统之后所出现一种新型助力转向系统,能够更好协调解决转向系统轻便性和灵敏性问题。由于电控单元引入,该系统具有适合模块化生产和配套方便等优点。在乘用车和新能源汽车中,东方马达电机转向系统正在得到越来越多应用。
Orientalmotor东方马达电机转向系统在新能源的应用
以感应东方马达电机东方马达电机转向系统为研究对象,研究在EPS应用条件下感应东方马达电机控制相关算法。EPS系统作为力矩伺服系统,其首要要求便是东方马达电机输出力矩对指令值快速准确响应,感应东方马达电机其结构特殊性决定了它无法像直流有刷东方马达电机和永磁同步东方马达电机等永磁体东方马达电机那样可以较为简单地实现高性能力矩控制。为保证感应东方马达电机EPS系统控制性能,将研究ZD放在了如何提高感应东方马达电机力矩控制性能上面,着重提高东方马达电机对力矩指令响应“准”和“快”,而EPS系统“稳”则通过EPS上层策略来改善和保证。就感应东方马达电机离线参数辨识、转子磁场定向控制条件下感应东方马达电机力矩控制准确度东方马达电机参数敏感性、转子磁场定向坐标系中M/T两轴电流控制算法、EPS助力特性曲线优化、EPS硬件在环试验台和软硬件开发进行了详细论述。
具体研究内容如下:感应东方马达电机等效电气参数离线辨识在感应东方马达电机矢量控制算法中,需要通过东方马达电机参数对转子磁链位置进行估算。通过对传统感应东方马达电机参数离线辨识方法(堵转、空载方法和阶跃电压、电流方法)辨识原理进行分析,阐述了其辨识结果精度较低原因。为提高参数辨识精度,需要从减小样本数据受污染程度和参数辨识方法两部分分别进行改善,文中分析了参数辨识过程中误差引入项,在逆变器供电条件下将功率器件内阻等效至东方马达电机定子内阻,通过误差电压补偿和辨识工况合理选择对误差进行消除和规避,获取到合理样本数据;建立了以两相重构电压和转速为输入,两相电流和电磁力矩为输出感应东方马达电机参数辨识模型,以输出电流误差和输出电磁力矩误差加权值为输入设计了适应度函数,而后通过遗传算法对助力感应东方马达电机电气参数进行了辨识。为对辨识得到参数准确性进行验证,设计了包含静止两相坐标系和转子磁场定向坐标下稳态和暂态实验参数验证方案,验证实验结果证明:辨识得到东方马达电机参数能够准确描述逆变器供电条件下感应东方马达电机稳态和暂态响应;将参数应用在转子磁场控制算法中可以使感应东方马达电机实现准确力矩控制。转子磁场定向控制条件下感应东方马达电机力矩控制准确度参数敏感性分析在感应东方马达电机转子磁场定向控制中,力矩控制准确度严重依赖于转子磁场观测准确程度。虽然通过参数离线辨识算法虽然获取到了较为精确东方马达电机参数,但东方马达电机参数随温度和运行工况变化会发生变化。考虑到感应东方马达电机应用背景,有必要对转子磁场定向条件下应用不同磁链观测器时,感应东方马达电机力矩控制效果参数敏感性进行定量分析,以选取适合EPS应用观测器类型,文中提出了一种东方马达电机参数失准对力矩控制准确度影响分析方法,对应用静止坐标下电流-转速模型、电压-电流模型、同步旋转坐标系下电流-转速模型和全维观测器四种不同磁链观测模型进行力矩控制时,东方马达电机参数失准、力矩指令值大小和转速波动对力矩控制准确度影响进行了量化分析。
Orientalmotor东方马达电机转向系统在新能源的应用
结合分析结果并考虑到EPS运行工况中东方马达电机转速波动较为频繁,选取东方马达电机力矩控制准确度不受转速波动影响电流-转速模型作为磁链观测模型。考虑到转子电阻对温度变化较为敏感,转子电阻失准直接导致东方马达电机输出助力矩失准。故采用以无功功率为模型模型参考自适应算法对转子电阻进行在线辨识,以提高感应东方马达电机输出力矩控制准确性,同时也对该在线辨识算法参数敏感性进行了分析。