一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105490603A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201511006191.3(22)申请日2015.12.28(71)申请人浙江科技学院地址310023浙江省杭州市西湖区留和路318号(72)发明人王子辉张震宇(74)专利代理机构杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙)33217代理人秦晓刚(51)Int.Cl.H02P21/05(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法(57)摘要本发明公开了一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法，包括以下步骤：电信号采集：信号采集电路将采集到的电信号发送至核心控制单元，核心控制单元根据电信号计算得到轮毂电机的磁场磁链信号；FFT分析：使用FFT快速傅里叶变换法对电机磁链进行分析；双闭环控制：外闭环控制为核心控制单元以零幅值作为输入量以步骤S2中标定的幅值作为外闭环控制信号计算出补偿绕组的补偿电流期望值，内闭环控制为核心控制单元以补偿电流期望值作为输入量以信号采集电路采集的补偿绕组的实时电流为内闭环控制信号输出PWM驱动信号给驱动桥臂；磁场补偿与振动消除：补偿绕组获得补偿电流后激发出补偿磁场，消除轮毂电机的电磁扭矩脉动现象。CN105490603ACN105490603A权利要求书1/2页1.一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法，其特征在于，通过轮毂电机电磁减震装置进行控制，所述轮毂电机电磁减震装置包括轮毂电机、信号采集电路、核心控制单元和驱动电路，所述轮毂电机具有内定子，所述内定子上设有补偿绕组，所述驱动电路具有驱动桥臂，所述驱动桥臂与补偿绕组电连接，所述信号采集电路和驱动电路分别与核心控制单元相连，减震控制方法包括以下步骤：步骤S1，电信号采集：信号采集电路采集轮毂电机的实时电压、电流以及补偿绕组的实时电流并将采集到的电信号发送至核心控制单元，核心控制单元根据电信号计算得到轮毂电机的磁场磁链信号；步骤S2，FFT分析：使用FFT快速傅里叶变换法对电机磁链进行分析，按频率抽取磁场波形中与汽车车轮转速有关的频率成分，并对其幅值进行标定；步骤S3，双闭环控制：包括外闭环控制和内闭环控制，外闭环控制为核心控制单元以零幅值作为输入量以步骤S2中标定的幅值作为外闭环控制信号计算出补偿绕组的补偿电流期望值，内闭环控制为核心控制单元以补偿电流期望值作为输入量以信号采集电路采集的补偿绕组的实时电流为内闭环控制信号输出PWM驱动信号给驱动桥臂，对补偿绕组的补偿电流进行闭环控制；步骤S4，磁场补偿与振动消除：补偿绕组获得补偿电流后激发出补偿磁场，补偿磁场与轮毂电机的畸变磁场叠加实现畸变磁场的补偿。2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法，其特征在于，所述步骤S1中核心控制单元计算得到轮毂电机的磁场磁链信号的计算公式为：ψ＝∫(u-Rsi)·dt，其中，ψ为轮毂电机磁链，u为轮毂电机绕组端电压，i为轮毂电机绕组线电流，Rs为轮毂电机绕组相电阻。3.根据权利要求2所述的一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法，其特征在于，所述步骤S3的双闭环控制为双PID闭环控制，所述核心控制单元将零幅值与步骤S2中标定的幅值进行差分运算后通过PI调节器输出补偿绕组的补偿电流期望值，对补偿绕组的补偿电流期望值进行闭环控制；核心控制单元再将补偿绕组的补偿电流期望值与补偿绕组的实时电流进行差分运算后通过带带限幅功能的PI调节器输出驱动桥臂所需的PWM占空比信号，对补偿绕组的补偿电流进行闭环控制。4.根据权利要求1所述的一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法，其特征在于，所述补偿绕组为两组相互并联且匝数相同的单相线圈，所述内定子包括定子铁芯，所述定子铁芯在垂直方向上设有两组定子槽，每组定子槽中嵌套一组单相线圈，两组单相线圈同向设置。5.根据权利要求1所述的一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法，其特征在于，所述信号采集电路包括采集轮毂电机电压的电压传感器、采集轮毂电机电流和补偿绕组电流的电流传感器以及调理电路，所述调理电路将电压传感器和电流传感器的采集信号经过调理后输出至核心控制单元。6.根据权利要求1所述的一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法，其特征在于，所述驱动电路具有三相桥臂，所述轮毂电机具有三相进线端，所述三相桥臂对应连接轮毂电机的三相进线端，所述核心控制单元连接三相桥臂输出三路PWM驱动信号控制轮毂电机的转速和扭矩。2CN105490603A权利要求书2/2页7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种轮毂电机驱动的电动汽车轮毂侧电磁减震控制方法，其特征在于，所述轮毂