[发明专利]多轴独立电机底盘测功系统行驶阻力模拟加载方法和系统

权利要求书

1.多轴独立电机底盘测功系统行驶阻力模拟加载方法，其特征在于：设所述多轴独立电机底盘测功系统具有n个独立的电机，每个电机驱动一个转鼓，n为大于等于2的整数；对所述n个电机中的任意一个电机采用行驶阻力力矩控制方法控制，其余（n-1）个电机采用速度跟随控制方法控制；

设采用行驶阻力力矩控制方法进行控制的电机为电机D₁，电机D₁驱动转鼓Z₁；采用速度跟随控制方法控制的电机为电机D_i，电机D_i驱动转鼓Z_i，2≤i≤n；

所述行驶阻力力矩控制方法为：

首先设定转鼓Z₁的目标加载力矩T_1目标为：式（1）中T_总为车辆总行驶阻力矩；T_i为转鼓Z_i的当前加载力矩；

然后控制电机D₁的驱动电流，使转鼓Z₁的实际力矩与目标加载力矩T_1目标趋于一致；

所述速度跟随控制方法：

设定转鼓Z_i的目标速度V_i目标为：

式（2）中

其中2≤k≤n，且k≠i；

式（3）中，inv(A)为矩阵A的逆矩阵，矩阵A和矩阵B中j_i为转鼓Z_i的等效惯量，j₁为转鼓Z₁的等效惯量；式（2）中，v_k为转鼓Z_k的当前速度，v₁为转鼓Z₁的当前速度；

然后控制电机D_i的交流电压频率，使转鼓Z_i的实际速度与其目标速度V_i目标趋于一致。

2.多轴独立电机底盘测功系统的行驶阻力模拟加载系统，其特征在于：设所述多轴独立电机底盘测功系统具有n个独立的电机，每个电机驱动一个转鼓，n为大于等于2的整数；则所述行驶阻力模拟加载系统包括：行驶阻力模拟控制器、力矩PID控制器和（n-1）个速度跟随PID控制器；

其中所述力矩PID控制器控制电机D₁，实现对电机D₁的行驶阻力力矩控制；所述电机D₁为n个电机中的任意一个电机，电机D₁驱动转鼓Z₁；其余（n-1）个电机中，每个电机采用一个速度跟随PID控制器控制；设采用速度跟随PID控制器控制的电机为电机D_i，速度跟随PID控制器S_i控制电机D_i，电机D_i驱动转鼓Z_i，2≤i≤n；

所述行驶阻力模拟控制器分别采集转鼓Z₁的当前速度v₁和转鼓Z_i的当前速度v_i后，计算转鼓Z_i的目标速度V_i目标，然后将计算得到的转鼓Z_i的目标速度V_i目标发送给与转鼓Z_i对应的速度跟随PID控制器S_i；所述速度跟随PID控制器S_i接收到目标速度V_i目标后，依据目标速度V_i目标与转鼓Z_i当前速度v_i的速度差，调节电机D_i的交流电压频率，从而控制转鼓Z_i的速度，使转鼓Z_i的实际速度与其目标速度V_i目标趋于一致；

所述行驶阻力模拟控制器采集转鼓V_i目标的加载力矩T_i后，计算转鼓Z₁的目标加载力矩T_1目标，然后将计算得到的目标加载力矩T_1目标发送给力矩PID控制器，其中T_总为车辆的行驶总阻力矩；所述力矩PID控制器接收到目标加载力矩T_1目标后，依据目标加载力矩T_1目标与转鼓Z₁当前的载入力矩的力矩差，控制电机D₁的驱动电流，从而控制转鼓Z₁的力矩值，使转鼓Z₁的实际力矩与目标加载力矩趋于一致。