[发明专利]车用永磁同步电机的信号与能量协调控制系统及方法

权利要求书

1.车用永磁同步电机的信号与能量协调控制系统，其特征在于：包括转速及位置检测模块、电流检测模块、反馈线性化信号控制模块、端口受控哈密顿能量控制模块、协调控制模块、电压空间矢量脉宽调制模块、逆变器；所述转速及位置检测模块用于采集永磁同步电机的转速ω和位置角θ；所述电流检测模块用于采集永磁同步电机的三相电流i_a,i_b,i_c；所述反馈线性化信号控制模块基于永磁同步电机的位置θ、转速ω、电流i_d,i_q，转矩T_L和给定位置θ_r，利用坐标变化得到输入输出反馈线性化系统，根据极点配置原则计算得到控制分量u_sd和u_sq；所述端口受控哈密顿能量控制模块：基于永磁同步电机的位置θ、转速ω、电流i_d,i_q，转矩T_L和给定位置θ_r，采用i_d＝0控制得到平衡点处的电流值，再通过哈密顿数学模型计算得到控制分量u_ed和u_eq；所述协调控制模块根据接收到的信号控制器的控制分量u_sd,u_sq和能量控制器的控制分量u_ed,u_eq，利用凸组合来实现两者之间的协同控制，得到控制量u_d和u_q，再通过dq/αβ坐标转换模块转换为α-β坐标系下的实际电压u_α和u_β，输入到电压空间矢量脉宽调制模块；所述电压空间矢量脉宽调制模块根据接收到的实际电压u_α和u_β得到各功率管开通、关断的脉宽调制信号；所述逆变器根据得到三相输出电压来驱动永磁同步电机运行。

2.根据权利要求1中所述的车用永磁同步电机的信号与能量协调控制系统,其特征在于：所述转速及位置检测模块将位置角θ输入到反馈线性化信号控制器、端口受控哈密顿能量控制器、电流检测模块、dq/αβ坐标转换模块；将转速ω输入到反馈线性化信号控制器和端口受控哈密顿能量控制器。

3.根据权利要求2中所述的车用永磁同步电机的信号与能量协调控制系统,其特征在于：所述电流检测模块将采集得到的三相电流i_a,i_b,i_c转换为d-q坐标系下的实际电流i_d和i_q，输入到反馈线性化信号控制器和端口受控哈密顿能量控制器。

4.根据权利要求3中所述的车用永磁同步电机的信号与能量协调控制系统,其特征在于：所述电流检测模块包括电流传感器abc/αβ坐标转换模块和αβ/dq坐标转换模块，电流传感器采集永磁同步电机的三相电流i_a,i_b,i_c通过abc/αβ坐标转换模块和αβ/dq坐标转换模块将三相电流i_a,i_b,i_c转换为d-q坐标系下的实际电流i_d,i_q，并传送到反馈线性化信号控制模块和端口受控哈密顿能量控制模块。

5.根据权利要求4中所述的车用永磁同步电机的信号与能量协调控制系统,其特征在于：所述电压调制装置包括电压空间矢量脉宽调制模块和逆变器，电压空间矢量脉宽调制模块根据接收到的实际电压u_α和u_β得到各功率管开通关断的脉宽调制信号，再通过逆变器得到三相输出电压来驱动永磁同步电机运行。