[发明专利]一种电动汽车EPS用交流永磁电机能量优化控制系统

摘要

本发明公开电动汽车操纵及电力传动控制设备领域中的一种电动汽车EPS用交流永磁电机能量优化控制系统，其由能量优化控制器和转矩检测模块组成，能量优化控制器由寻优控制器、优化控制器、鲁棒控制器、能耗控制器和转矩PI模块组成，寻优控制器、优化控制器、鲁棒控制器相并联后连接于EPS电机系统的输入端，寻优控制器由约束模块、KNN算法权值模块和积分型PI控制模块组成，优化控制器能使电机转速和电流在有限时间内达到参考值，实现快速的瞬态响应，寻优控制器实现参数的最优化，使抗扰动性能进一步增强，保证了控制精度，能量优化控制器能在给定逆变限幅的情况下，以最小的功耗实现精确的转矩跟踪。

主权项

1.一种电动汽车EPS用交流永磁电机能量优化控制系统，其特征是：由能量优化控制器(4)和转矩检测模块(28)组成，能量优化控制器(4)和转矩检测模块(28)相串接后连接于EPS电机系统(1)的输入端和输出端之间，EPS电机系统(1)以电压v_d、v_q为输入，以转子位置角θ和电流i_d、i_q为输出；所述的能量优化控制器(4)由寻优控制器(26)、优化控制器(23)、鲁棒控制器(24)、能耗控制器(25)和转矩PI模块(29)组成，寻优控制器(26)、优化控制器(23)、鲁棒控制器(24)相并联后连接于EPS电机系统(1)的输入端，EPS电机系统(1)的输出端分别连接寻优控制器(26)、优化控制器(23)、鲁棒控制器(24)和能耗控制器(25)的输入端，EPS电机系统(1)的输出端还经转矩检测模块(28)连接转矩PI模块(29)的输入端，转矩PI模块(29)的输出端分别连接鲁棒控制器(24)和能耗控制器(25)的输入端，能耗控制器(25)的输出端连接鲁棒控制器(24)的输入端；转子位置角θ输入至寻优控制器(26)中，转子位置角θ、电流i_d、i_q输入至优化控制器(23)和转矩检测模块(28)，角度给定模块(21)给定出参考角度θ^*，电流给定模块(22)给定出参考电流参考电流输入至优化控制器(23)，参考角度θ^*分别输入至寻优控制器(26)和优化控制器(23)；寻优控制器(26)的输出为控制电压v_d2、v_q2为v₂在d-q坐标系下的电压，K为最优增益矩阵，x为EPS电机系统(1)的状态变量；优化控制器(23)的输出为控制电压v₁：转矩检测模块(28)检测到转矩F，转矩F与给定转矩F^*相比较得到转矩误差e_T，转矩误差e_T输入至转矩PI模块(29)中，转矩PI模块(29)的输出为转矩g；能耗控制器(25)以转子位置角θ、电流i_d、i_q、转矩g作为输入，输出节能电压z：鲁棒控制器(24)以转子位置角θ、电流i_d、i_q、节能电压z和转矩g作为输入，输出为控制电压v₃；能量优化控制器(4)的输出为控制电压v＝v₁+v₂+v₃。/n