[发明专利]磁齿轮复合电机车辆转向系统的控制系统及电动汽车

权利要求书

1.一种磁齿轮复合电机车辆转向系统的控制系统，其特征在于，包括：

编码器，用于从负载和磁齿轮复合电机的混合信号中检测所述磁齿轮复合电机的转速；

位移估计装置，用于根据所述转速计算得到估计角速度位移；

差值计算装置，用于将所述估计角速度位移与参考角速度位移做差后，得到偏差值；

自适应对角递归小脑模型控制器，用于根据所述偏差值计算得到控制量；

电流控制器，用于根据所述控制量和PWM逆变器输出的驱动信号，计算得到占空比信息输出至所述PWM逆变器；以及，

所述PWM逆变器，用于在所述占空比信息的作用下输出驱动信号至所述磁齿轮复合电机，以驱动所述磁齿轮复合电机工作；

所述磁齿轮复合电机车辆转向系统的数据模型为：

定义动能为T_M，位能为V_M，

式(1)和(2)中，J_m为电机转动惯量系数，M_r为转向齿轮条质量，r_z为转向轴齿轮半径，p为转向齿轮条位移，K_m为磁齿轮复合电机转轴转矩，θ_m为转向柱转向角，K_t为转向轴齿轮条扭转，T_L为轮胎与路面的总负载转矩；

根据欧拉-拉格朗日方程推导出所述磁齿轮复合电机车辆转向系统的数据模型为：

式(3)中F_E表示为广义外力扰动，q_i分别表示为θ_m和p；

式(4)中F_E为磁齿轮复合电机外力扰动，T_e为电磁转矩，B_m为电机阻尼系数；

式(3)中的Lagrange函数L_M为：

当q_i＝θ_m时的尤拉-拉格朗日方程为：

当q_i＝p时的尤拉-拉格朗日方程为：

齿轮条外力F_E为：

在不考虑参数不确定量时所述磁齿轮复合电机车辆转向系统的数据模型为：

其中，Cr表示齿轮条阻尼系数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述磁齿轮复合电机的数据模型为：

式(10)-(13)中，J_r为齿圈转动惯量，J_s为太阳轮转动惯量，J_p为行星轮转动惯量，J_c为行星架转动惯量，ω_r为行星轮齿圈转速，ω_s为太阳轮转速，ω_p为行星轮自转转速，ω_c为行星架自转转速，θ_r为齿圈转速角度，θ_p为行星轮转速角度，θ_s为太阳轮转速角度，θ_c为行星架转速角度，T_s为太阳轮转矩，T_r为外定子电枢绕组所产生转矩，K_s为太阳轮扭转劲度，K_r为齿圈扭转劲度，T_load为对行星架所施加转矩，n为行星轮个数，r_p为行星轮到气隙半径，r_s为太阳轮到气隙半径，r_c为行星架到气隙半径，r_r为齿圈圆心到气隙半径。

3.一种电动汽车，其特征在于，包括采用如权利要求1～2中任意一项所述磁齿轮复合电机车辆转向系统的控制系统。