[发明专利]一种电励磁车载电机控制器

说明书

本发明公开了一种电励磁车载电机控制器，包括电励磁车载电机系统(1)、支持向量机电流控制器(2)、弱磁角度控制器(3)、励磁电流控制器(4)、转速调节模块(5)、控制电流计算模块(6)、mt/αβ坐标变换模块(7)、控制电压饱和模块(8)、励磁磁链观测模块(9)；本发明通过构建支持向量机电流控制器，避免传统的两个电流环PI控制器复杂参数调优的过程，提升电流跟踪能力并且降低控制抖动和电流谐波，进而提升控制系统性能。

技术领域

本发明属于车载电机控制领域，特别涉及一种高性能电励磁车载电机控制器。

背景技术

以纯电动汽车为代表的新能源汽车产业飞速发展，其意义不仅在于减少空气污染，对保障我国能源安全、推进可持续发展以及促进汽车工业战略发展等意义更为重大。电驱动系统作为纯电动汽车的心脏，研究也愈发地受到重视。目前纯电动汽车市场上驱动电机主要分为异步电机和同步电机，各有其特点。异步电机转子结构简单、可靠，在工业中被大量使用，但功率因数和效率较低。同步电机可分为电励磁同步电机和永磁同步电机。电励磁同步电机转子磁场由励磁绕组提供，电励磁同步电机有高阶、非线性、强耦合的特点，因此控制难度较高，但是其功率因数可调、效率高、转矩控制精度高等优点使其被广泛应用。

同步电机的控制方法主要基于磁场定向控制和直接转矩控制，并且并随着微处理器的广泛运用，数字系统逐渐取代模拟系统，控制性能也因此得到了提升，并且成本也逐渐降低，使磁场定向控制更容易实现。电励磁同步电机调速系统中磁链观测、电机初始位置检测、电机转子位置获取以及转速环和电流环双闭环系统设计等关键技术都会影响到电励磁同步电机调速系统的性能。

因此在磁场定向控制系统的基础上，如何结合新型的控制方法，提高电流控制以及转子励磁绕组的磁链角度控制性能，并且针对电流控制模块提升极限转速，通过新型控制器提升电流控制性能，克服传统磁场定向控制电流闭环调节器复杂参数调优的问题，对提高电励磁同步电机调速系统的控制性能具有十分重要的研究意义。

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明的目的是提供一种能有效提高电励磁车载电机控制器控制精度，特别是高速工况下的高性能电励磁车载电机控制器。

本发明的技术方案是采用如下步骤：

一种电励磁车载电机控制器，包括电励磁车载电机系统1、支持向量机电流控制器2、弱磁角度控制器3、励磁电流控制器4、转速调节模块5、控制电流计算模块6、mt/αβ坐标变换模块7、控制电压饱和模块8、励磁磁链观测模块9。

所述的转速调节模块5的输入包括2部分，第一部分输入为参考转速n^*(k)，第二部分输入为电励磁车载电机系统1输出反馈的转速n(k)(k为离散样本采样指数)，输出为参考控制电流i^*(k)，

所述的控制电流计算模块6的输入为转速调节模块5输出的参考控制电流i^*(k)和弱磁角度控制器3输出的弱磁角γ(k)，输出为两相旋转坐标系参考电流

所述的支持向量机电流控制器2由abc/mt坐标变换模块21和支持向量机22组成。所述的支持向量机电流控制器2以两相旋转坐标系参考电流三相电流I_abc(k)和磁链角为输入，输出为两相旋转坐标系参考电压所述的abc/mt坐标变换模块21以三相电流I_abc(k)和磁链角为输入，输出为两相旋转坐标系控制电流i_mt(k)。两相旋转坐标系控制电流i_mt(k)与两相旋转坐标系参考电流作差得到控制电流误差e_m(k)、e_t(k)。控制电流误差e_m(k)、e_t(k)积分计算得到控制电流误差积分∑e_m(k)、∑e_t(k)，并与控制电流误差e_m(k)、e_t(k)一并作为支持向量机22的输入，输出产生两相旋转坐标系参考电压