一種減小電動汽車定速巡航速度波動的控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及速度調(diào)節(jié)技術(shù)，尤其涉及一種減小電動汽車定速巡航速度波動的控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車運行在定速巡航模式的時候，實質(zhì)上是電動汽車驅(qū)動器處于速度閉環(huán)的運行模式，而速度環(huán)控制器一般為PI控制器，當(dāng)車輛阻力發(fā)生變化時，PI控制器會存在超調(diào)，導(dǎo)致車速波動。因此，在路面不平等阻力變化的場合，PI控制器會存在大量調(diào)整過程，導(dǎo)致車速波動較大，影響乘坐舒適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于:提供一種減小電動汽車定速巡航速度波動的控制系統(tǒng)及方法，降低車速的波動程度，提升舒適性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種減小電動汽車定速巡航速度波動的控制系統(tǒng)，包括整車控制器、有源阻尼控制單元、比例積分控制器、電機運行模型、速度編碼器，其中:
[0005]所述整車控制器用于向比例積分控制器輸出用于控制電機按照預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速指令；
[0006]所述速度編碼器用于獲取電機旋轉(zhuǎn)運動的實際轉(zhuǎn)速信息，并將實際轉(zhuǎn)速信息反饋給有源阻尼控制單元以及比例積分控制器；
[0007]所述有源阻尼控制單元用于接收實際轉(zhuǎn)速信息并計算出補償信息，將補償信息傳遞給比例積分控制器；
[0008]所述比例積分控制器用于將接收的轉(zhuǎn)速指令和實際轉(zhuǎn)速信息進行計算得到速度偏差，并對速度偏差進行調(diào)整后產(chǎn)生電機轉(zhuǎn)矩信息，再將電機轉(zhuǎn)矩信息與接收的補償信息進行計算得到電機轉(zhuǎn)矩指令，將電機轉(zhuǎn)矩指令輸送給電機運行模型；
[0009]所述電機運行模型根據(jù)接收到的電機轉(zhuǎn)矩指令驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)運動。
[0010]進一步地，所述有源阻尼控制單元的傳遞函數(shù)為:
[0011]H(s) = (l-a)Kp，其中，Kp為比例系數(shù)，a為PI控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差進行調(diào)整并計算出一個比例系數(shù)調(diào)整加權(quán)量系數(shù)，a的調(diào)整范圍為0-1。
[0012]進一步地，所述比例積分控制器的傳遞函數(shù)為:
[0013]H(s) = aKp+Ki/S，其中，Kp為比例系數(shù)，Ki為積分系數(shù)，1/S為積分環(huán)節(jié)，a為PI控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差進行調(diào)整并計算出一個比例系數(shù)調(diào)整加權(quán)量系數(shù)。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提出了一種減小電動汽車定速巡航速度波動的控制方法，包括以下步驟:
[0015]整車控制器向比例積分控制器輸出轉(zhuǎn)速指令；
[0016]速度編碼器獲取電機旋轉(zhuǎn)運動的實際轉(zhuǎn)速信息，并將實際轉(zhuǎn)速信息反饋給有源阻尼控制單元以及比例積分控制器；
[0017]有源阻尼控制單元用于接收實際轉(zhuǎn)速信息并計算出補償信息，將補償信息傳遞給比例積分控制器；
[0018]比例積分控制器用于將接收的轉(zhuǎn)速指令和實際轉(zhuǎn)速信息進行計算得到速度偏差，并對速度偏差進行調(diào)整后產(chǎn)生電機轉(zhuǎn)矩信息，再將電機轉(zhuǎn)矩信息與接收的補償信息進行計算得到電機轉(zhuǎn)矩指令，將電機轉(zhuǎn)矩指令輸送給電機運行模型；
[0019]電機運行模型根據(jù)接收到的電機轉(zhuǎn)矩指令驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)運動。
[0020]進一步地，所述有源阻尼控制單元的傳遞函數(shù)為:
[0021]H(S) = (l-a)Kp，其中，Kp為比例系數(shù)，a為PI控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差進行調(diào)整并計算出一個比例系數(shù)調(diào)整加權(quán)量系數(shù)，a的調(diào)整范圍為0-1。
[0022]進一步地，所述比例積分控制器的傳遞函數(shù)為:
[0023]H(s) = aKp+Ki/S，其中，Kp為比例系數(shù)，Ki為積分系數(shù)，1/S為積分環(huán)節(jié)，a為PI
控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差進行調(diào)整并計算出一個比例系數(shù)調(diào)整加權(quán)量系數(shù)。
[0024]上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果:本發(fā)明采用有源阻尼控制單元接收實際轉(zhuǎn)速信息并計算出補償信息，將補償信息傳遞給比例積分控制器；采用比例積分控制器將接收的轉(zhuǎn)速指令和實際轉(zhuǎn)速信息進行計算得到速度偏差，并對速度偏差進行調(diào)整后產(chǎn)生電機轉(zhuǎn)矩信息，再將電機轉(zhuǎn)矩信息與接收的補償信息進行計算得到電機轉(zhuǎn)矩指令，將電機轉(zhuǎn)矩指令輸送給電機運行模型，一方面比例積分控制器以轉(zhuǎn)速偏差作為輸出，另一方面有源阻尼控制單元會根據(jù)不同轉(zhuǎn)速偏差而改變，當(dāng)轉(zhuǎn)速超調(diào)較大時，有源阻尼控制單元進行調(diào)整，以降低車速的波動程度，提升舒適性。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明減小電動汽車定速巡航速度波動的控制系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明減小電動汽車定速巡航速度波動的控制系統(tǒng)，包括整車控制器10、比例積分控制器30、電機運行模型40、速度編碼器50，其中:
[0028]整車控制器10用于向比例積分控制器30輸出用于控制電機按照預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速指令。
[0029]速度編碼器50用于獲取電機旋轉(zhuǎn)運動的實際轉(zhuǎn)速信息，并將實際轉(zhuǎn)速信息反饋給有源阻尼控制單元20以及比例積分控制器30。
[0030]比例積分控制器30包括有源阻尼控制單元20以及比例積分控制器30，所述有源阻尼控制單元20用于接收實際轉(zhuǎn)速信息并計算出補償信息，將補償信息傳遞給比例積分控制器30 ;所述比例積分控制器30用于將接收的轉(zhuǎn)速指令和實際轉(zhuǎn)速信息進行計算得到速度偏差，并對速度偏差進行調(diào)整后產(chǎn)生電機轉(zhuǎn)矩信息，再將電機轉(zhuǎn)矩信息與接收的補償信息進行計算得到電機轉(zhuǎn)矩指令，將電機轉(zhuǎn)矩指令輸送給電機運行模型40。
[0031 ] 電機運行模型40根據(jù)接收到的電機轉(zhuǎn)矩指令驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)運動。
[0032]所述有源阻尼控制單元的傳遞函數(shù)為:H(s) = (l-a)Kp，其中，Kp為比例系數(shù)，a為PI控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差進行調(diào)整并計算出一個比例系數(shù)調(diào)整加權(quán)量系數(shù)，a的調(diào)整范圍為
O-1 ο
[0033]所述比例積分控制器的傳遞函數(shù)為:H(s) =aKp+Ki/S，其中，Kp為比例系數(shù)，Ki為積分系數(shù)，l/s為積分環(huán)節(jié)，a為PI控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差進行調(diào)整并計算出一個比例系數(shù)調(diào)整加權(quán)量系數(shù)。
[0034]本發(fā)明減小電動汽車定速巡航速度波動的方法，包括以下步驟:
[0035]整車控制器10向比例積分控制器30輸出轉(zhuǎn)速指令。
[0036]速度編碼器50獲取電機旋轉(zhuǎn)運動的實際轉(zhuǎn)速信息，并將實際轉(zhuǎn)速信息反饋給有源阻尼控制單元20以及比例積分控制器30。
[0037]有源阻尼控制單元20用于接收實際轉(zhuǎn)速信息并計算出補償信息，將補償信息傳遞給比例積分控制器30 ;有源阻尼控制單