[发明专利]开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法

说明书

本发明公开一种开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，由速度给定模块、转矩实时查表模块、转矩脉动计算模块、径向力实时查表模块、径向力脉动计算模块、抗干扰滑模速度控制模块、转矩脉动抑制非线性优化模块、电流控制器模块、参考电流调节模块、转矩与径向力耦合模块、直接径向力迟滞控制器、逻辑与模块构造开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统；有效地将转矩脉动抑制控制和直接径向力控制结合起来，有利于协调减小振动和抑制转矩脉动之间存在的矛盾，本发明的实施只需要可测、易测的输入和输出变量，因此不需要增加额外的检测设备，有效地实现了开关磁阻轮毂电机振动和转矩脉动的协调控制。

技术领域

本发明属于车用电机控制应用技术领域，具体是一种开关磁阻轮毂电机的减振及脉动抑制的复合系统的构造方法，所构造的系统。

背景技术

轮毂电机是一种车轮内装电机，具有省略大量传动部件、可实现多种复杂的驱动方式和便于采用多种新能源车技术等优点，但缺点是增大了簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操稳性和平顺性有所影响，因此需要电机具有较高功率密度和和运行平顺性。目前轮毂电机多为感应电机和永磁电机，对于感应电机，其调速性能较差，不易进行精准控制，对电机的控制系统要求较高；对于永磁电机，由于存在永磁材料，所以在高温和高磁场环境下的稳定性难以保证。

开关磁阻电机以其结构简单牢固、成本低和可靠性高等优点，适用于高速运行和恶劣环境。然而传统的开关磁阻电动机因其呈双凸极的定转子结构，存在着转矩脉动和振动噪声相对较大的固有问题，这些缺点不满足轮毂电机对运行平顺性的要求。针对这一问题，如果采用传统的角度位置控制、电流斩波控制以及电压斩波控制等方法很难有效地减小振动和抑制转矩脉动，因为在减小振动和抑制转矩脉动之间存在着矛盾，减小振动往往是以增大了转矩脉动、减低系统效率为代价的，因此，为了有效地解决这一个矛盾，使得轮毂电机具有较好的运行平顺性，需采用一种新的复合控制技术。

中国专利申请号为201510033024.1、名称为“一种降低开关磁阻电机振动与噪声的方法、装置”的文献中提出的控制方法，使定子密封腔内的冷却介质在开关磁阻电机启动后迅速沸腾来进一步起到减振降噪的作用，该方法主要通过引入外部冷却装置来实现更好地减振降噪，且无法消除转矩波动，因此无法满足轮毂电机对运行平顺性的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有开关磁阻轮毂电机的缺陷，提供一种能有效减小开关磁阻轮毂电机振动和转矩脉动的复合控制系统的构造方法，所构造的复合控制系统在不增大转矩脉动的情况下能减小振动和噪声，同时也增加控制系统的鲁棒性，使得控制系统在各种复杂恶劣的运行环境下具有较好的抗干扰性和稳定性。

本发明开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法采用的技术方案是具有以下步骤：

步骤A：构造以开关驱动信号S为输入，以开关磁阻轮毂电机的位置角θ、速度ω和相电流I_ph为输出的开关磁阻轮毂电机系统；