[发明专利]一种在电动车转速开环下抑制异步电机干扰的方法

说明书

技术领域

本发明属于电动车电机控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种在电动车转速开环下抑制异步电机干扰的方法。

背景技术

为了应对能源短缺、环境污染等日益突出的问题，电动车以其低排放、低噪声等优点已成为研究的热点。目前，变频驱动异步电机广泛应用于电动车中，与一般的异步电机控制相比，电动车要采用异步电机，那么在控制平稳性方面的性能上具有更高的要求，即对于电动车控制系统，不仅要对电机的动态变化快速的响应，同时也需要在外界参数发生突变时，具有强抗干扰性能。

由于异步电机的动态变化，其转矩会瞬时变化，不便于控制转矩的变化，因此出现了一些特定针对异步电机调速转矩的控制方法，例如中国专利文献公开日为2006年7月5日，公开号为CN1797936的发明专利申请，该申请公开了一种无速度传感器异步电机变频调速的转矩控制方法，包括含有与基变量有关的电机定子侧电阻自适应电机温度变化的环节及横轴电流实际值IQ、直轴电流实际值ID的三相/二相的同步旋转坐标变换环节在内的电压脉寬调制定子磁链定向矢量控制的变频调速器(00)，其特征在于：转矩电流即横轴电流给定值IQ**经过正负限幅环节(10)后的IQ*在加减环节(11)处减去来自同步旋转坐标变换环节的横轴电流实际值IQ后得电流误差，电流误差再经放大系数为K1的比例环节(14)及积分环节(15)，最后得出转速估计值N；转速估计值经放大系数为K2的比例环节(16)后为转速角频率WM，转速角频率又在加减环节(12)处与来自函数F1运算环节(17)所输出的转差角频率W2相加而得出定子角频率W1并被送往变频调速器(00)；函数F1运算环节的输入共有三个，第一个为IQ**经过正负限幅环节(10)后的IQ*，第二个为来自同步旋转坐标变换环节的直轴电流实际值ID，第三个为定子磁链给定值ψ1*；定子磁链给定值ψ1*又被分别送往变频调速器及比例环节(14)；定子磁链给定值ψ1*定向于直轴D；当用软件实施时，比例环节(14)及(16)则用乘法环节来实现。但是该种方案并不能解决异步电机适用于电动车的情况。由于电动车在行驶过程中负载转矩会瞬时变化，使得在异步电机的控制过程中，内环电流震荡过大甚至控制发散，此外，工作在转速开环模式下的电动车动力转矩也会由于驾驶员的踏板加速力度较大而产生输入干扰，这也会产生内环电流的震荡以及发散。为了使电动车在行驶过程中尽量避免过流故障以及行驶平稳，这对电动车矢量控制的干扰抑制能力提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种在电动车转速开环下抑制异步电机干扰的方法，通过该方法对转矩干扰进行抑制，克服了异步电机参数变化情况，提高控制器在干扰存在的情况下异步电机的控制精度使电机达到良好的运行性能。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种在电动车转速开环下抑制异步电机干扰的方法，其特征在于：根据电动车用的异步电机输出的转速，经过干扰观测器估计得到异步电机的输入转矩的干扰值，并将得到的干扰值等效为基于转子磁链定向的d轴和q轴的电流干扰，其中d轴电流表示励磁电流，q轴电流表示转矩电流；再等效后的干扰值通过滤波叠加到d轴和q轴的电流上，用于抵消异步电机输入转矩产生的干扰。

所述异步电机输出的转速是通过编码器采样异步电机的实际机械转速得到。

所述d轴和q轴电流通过电流传感器采集到实际异步电机的三相电流经坐标变换后得到。

所述异步电机的输入转矩                                                ；其中，为极对数，为互感，为转子的电感，为坐标变换后的q轴电流，为转子磁链，其中：，为转子励磁时间常数，为d轴电流。

当异步电机的输入转矩存在干扰时，干扰值为，由此可以将输入转矩的干扰等效到转矩电流和转子磁链上面，即

，

其中。

转子磁链的干扰，由上述等效式可以认为转矩电流存在干扰，转子磁链存在干扰。因此转矩干扰等效到d、q轴电流的干扰如下：

 

通过上式，将输入转矩的干扰完全等效到d轴和q轴电流的干扰上面，因此要抑制转矩的干扰就可以转化为抑制d、q轴电流的干扰。