[发明专利]基于负载转矩观测器的转矩前馈的速度环调节方法和系统

权利要求书

1.一种基于负载转矩观测器的转矩前馈的速度环调节方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1：对当前车辆的电机转速和当前车辆驻坡时的转速指令进行做差后，将差值后输入PI调节器；

步骤S2：将电机的转速和电机的输出转矩指令作为负载转矩观测器的输入值，再将负载转矩观测器的输入值和负载转矩观测器的输出转矩经过低通滤波器处理获得负载转矩值，将负载转矩值与PI调节器的输出值相加获得转矩指令；

步骤S3：根据步骤S2中的转矩指令输入给逆变器，通过逆变器控制电机，使电机输出相应转矩。

2.根据权利要求1所述的基于负载转矩观测器的转矩前馈的速度环调节方法，其特征在于：在步骤S2中，负载转矩值的计算方程如下：

式中：为观测转子角速度，ω_r为实际转子角速度，为待观测的负载转矩，T_e为电机输出转矩，J为电机转动惯量，h₁、h₂均为观测器的反馈增益，t为微分时间。

3.一种基于负载转矩观测器的转矩前馈的速度环调节系统，其特征在于：包括PI调节器、电流环、逆变器、负载转矩观测器、低通滤波器和电机，所述PI调节器、所述电流环、所述逆变器和所述电机组成速度环，所述负载转矩观测器、所述低通滤波器、所述电流环、所述逆变器和所述电机组成转矩环；

对当前车辆的电机转速和当前车辆驻坡时的转速指令进行做差后，将差值后输入PI调节器；

将电机的转速和电机的输出转矩指令作为负载转矩观测器的输入值，再将负载转矩观测器的输入值和负载转矩观测器的输出转矩经过低通滤波器处理获得负载转矩值，将负载转矩值与PI调节器的输出值相加获得转矩指令；

根据转矩指令进行电流控制，通过逆变器控制电机，使电机输出相应转矩。

4.一种基于负载观测器转矩前馈的电动汽车防溜坡控制方法，利用如权利要求1或2所述的基于负载转矩观测器的转矩前馈的速度环调节方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤Step1：根据刹车踏板信号、档位信号、手刹信号和电机实际转速判断车辆是否处于溜坡状态；

当电机处于转矩控制模式时，若档位为前进档，且无刹车信号和手刹信号，检测到当前的电机实际转小于第一转速且持续时间大于预设值，则认为当前车辆正处于后溜状态；若检测到当前的电机实际转速大于第一转速且持续时间小于预设值，则认为当前车辆不处于溜坡状态；

若档位为后退挡，且无刹车和手刹信号，检测到当前的电机实际转速大于第二转速且持续时间大于预设值，则认为当前车辆正处于前溜状态；若检测到当前的电机实际转速小于第二转速且持续时间小于预设值，则认为当前车辆不处于溜坡状态；

步骤Step2：根据步骤Step1的结果判断当前车辆是否进入防溜坡模式；若当前车辆不需要进入防溜坡模式，则当前车辆正常行驶；若当前车辆需要进入防溜坡模式，则基于负载转矩观测器获得转矩前馈的转速环的控制，通过对电机实现转速控制，防止当前车辆溜坡。

5.根据权利要求4所述的基于负载转矩观测器的转矩前馈的速度环调节方法，其特征在于：所述第一转速为-10rmp。

6.根据权利要求4所述的基于负载转矩观测器的转矩前馈的速度环调节方法，其特征在于：所述预设值为150ms。

7.根据权利要求4所述的基于负载转矩观测器的转矩前馈的速度环调节方法，其特征在于：所述第二转速为10rmp。