[发明专利]一种电动汽车永磁同步电机PI控制器控制参数设计方法

权利要求书

1.一种电动汽车永磁同步电机PI控制器控制参数设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)得出被控永磁同步电机的电机参数和可度量系统性能指标；

(b)根据步骤(a)中的电机参数和可度量系统性能指标，PI控制器依据矢量控制算法模型中d环和q环的开环传递函数以及d环和q环的特征方程计算得到电动汽车永磁同步电机PI控制器的控制参数；

(c)将步骤(b)中的PI控制器控制参数用于永磁同步电机控制。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车永磁同步电机PI控制器控制参数设计方法，其特征在于，步骤(a)中被控永磁同步电机的电机参数包括定子电阻R_s、直轴电感L_d和交轴电感L_q。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车永磁同步电机PI控制器控制参数设计方法，其特征在于，步骤(a)中被控永磁同步电机的可度量系统性能指标包括d环自然角频率w_nd和相角裕度γ_d以及q环自然角频率w_nq和相角裕度γ_q。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车永磁同步电机PI控制器控制参数设计方法，其特征在于，步骤(b)中电动汽车永磁同步电机PI控制器的控制参数包括d环PI控制器比例系数K_{p_d}、d环PI控制器积分系数K_{i_d}、q环PI控制器比例系数K_{p_q}、q环PI控制器积分系数K_{i_q}。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车永磁同步电机PI控制器控制参数设计方法，其特征在于，步骤(b)具体过程如下：

矢量控制算法模型中，d环和q环的开环传递函数分别为：

Go_d(s)=Kp_ds+Ki_ds*1Lds+Rs---(1)]]>

Go_q(s)=Kp_qs+Ki_qs*1Lqs+Rs---(2)]]>

矢量控制算法模型中，d环和q环的特征方程分别为：

1+G_{o_d}(s)＝L_ds²+R_ss+K_{p_d}s+K_{i_d}＝0 (3)

1+G_{o_q}(s)＝L_qs²+R_ss+K_{p_q}s+K_{i_q}＝0 (4)

根据式子(3)和(4)，根据参数比较法可得：

2ζdwnd=Rs+Kp_dLdwnd2=Ki_dLd---(5)]]>

2ζqwnq=Rs+Kp_qLqwnq2=Ki_qLq---(6)]]>

式子(5)和(6)中，ζ_d为d环阻尼比，ζ_q为q环阻尼比；

ζ_d的计算公式为：

ζd=(1(4*(cotγd)2+2)2-4)14---(7)]]>

ζ_q的计算公式为：

ζq=(1(4*(cotγq)2+2)2-4)14---(8)]]>

由式子(1)至(8)得到的电动汽车永磁同步电机PI控制器控制参数的具体计算公式为：

d环PI控制器比例系数K_{p_d}计算公式：

K_{p_d}＝2*w_nd*L_d*ζ_d-R_s(9)

d环PI控制器积分系数K_{i_d}计算公式：

Ki_d=Ld*wnd2---(10)]]>

q环PI控制器比例系数K_{p_q}计算公式：

K_{p_q}＝2*w_nq*L_q*ζ_q-R_s(11)

q环PI控制器积分系数K_{i_q}计算公式：

Ki_q=Lq*wnq2---(12).]]> 2