本發(fā)明涉及汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，尤其涉及一種解決轉(zhuǎn)向抖動的繞組控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著智能汽車技術(shù)的快速發(fā)展，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(eps)已成為現(xiàn)代汽車不可或缺的組成部分。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過電機(jī)提供輔助力，幫助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度，并提高駕駛的舒適性和安全性。在智能汽車領(lǐng)域，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅需要提供基本的轉(zhuǎn)向輔助，還需要滿足更高的功能安全要求，以適應(yīng)復(fù)雜多變的駕駛環(huán)境和操作需求。

2、目前，為了滿足智能汽車對功能安全的要求，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的電機(jī)已經(jīng)由傳統(tǒng)的單繞組結(jié)構(gòu)升級為主副雙繞組結(jié)構(gòu)。這種主副雙繞組的配置設(shè)計，旨在通過兩個繞組的相互冗余備份，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。在正常工作時，主繞組提供主要的助力，而副繞組則作為備用，一旦主繞組出現(xiàn)故障，副繞組能夠立即接管，確保轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常運作。

3、盡管主副雙繞組結(jié)構(gòu)在理論上提高了系統(tǒng)的安全性，但在實際應(yīng)用中，這種結(jié)構(gòu)也帶來了新的問題。最主要的問題是主副繞組在工作中的協(xié)調(diào)同步問題。由于主副繞組的助力能力可能存在差異，且在實際控制中難以實現(xiàn)精確的同步，這導(dǎo)致了轉(zhuǎn)向過程中可能出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。這種抖動不僅影響駕駛的舒適性，還可能對駕駛安全構(gòu)成威脅。此外，不同步的助力還可能導(dǎo)致電機(jī)繞組的超負(fù)荷工作，降低電機(jī)的使用壽命和可靠性。因此，現(xiàn)有技術(shù)在提高電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能安全的同時，也迫切需要解決主副繞組的協(xié)調(diào)同步問題，以確保智能汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的平穩(wěn)性和可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種解決轉(zhuǎn)向抖動的繞組控制方法及系統(tǒng)，該方法通過精確計算和控制主副繞組的助力差值、差異相對比、阻力利用比等參數(shù)，得到轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力下一執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力下一執(zhí)行值，確保轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力下一執(zhí)行值變化至轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力目標(biāo)值所需時間與轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力下一執(zhí)行值變化至轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力目標(biāo)值所需時間相同，實現(xiàn)了主副繞組在助力過程中的同步工作。這種方法不僅避免了因主副繞組不同步而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向抖動問題，提高了駕駛的舒適性，還通過優(yōu)化助力控制策略，延長了電機(jī)繞組的使用壽命，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，智能汽車的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠更加平穩(wěn)、安全地運行，滿足智能汽車對高功能安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2、為達(dá)此目的，按照本發(fā)明的第一方面，提供一種解決轉(zhuǎn)向抖動的繞組控制方法，包括：

3、s100、基于轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力能力變化限制和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組能力變化限制計算主副繞組能力限制比；基于轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力目標(biāo)值、轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力目標(biāo)值、轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力已執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力已執(zhí)行值計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力差值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值；基于所述轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力差值和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值計算主副繞組差異相對比；

4、s200、基于主副繞組差異相對比、主副繞組能力限制比計算主副繞組阻力利用比；基于轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組能力變化限制、轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力參考值；

5、s300、基于機(jī)主繞組的的助力參考值、主副繞組阻力利用比、主副繞組差異相對比計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力增量和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力增量；基于轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力差值、轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值、轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力目標(biāo)值、轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力目標(biāo)值計算助力平滑系數(shù)；

6、s400、基于助力平滑系數(shù)、轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力增量和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力增量計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組的助力變化量和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力變化量；

7、s500、基于轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組的助力變化量、轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力變化量、轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力已執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力已執(zhí)行值計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力下一執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力下一執(zhí)行值。

8、s600、經(jīng)過時間任務(wù)執(zhí)行周期后，更新轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力已執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力已執(zhí)行值，調(diào)轉(zhuǎn)至步驟s100開始執(zhí)行，確保主副繞組助力下一執(zhí)行值變化至目標(biāo)值所需的時間相同，實現(xiàn)主副繞組的同步工作，避免因不同步導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向抖動問題。

9、進(jìn)一步地，步驟s100中所述計算主副繞組能力限制比包括：

10、

11、式中，τ1表示主副繞組能力限制比；δfmax1表示轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力能力變化限制，由臺架測試獲?。沪膄max2表示轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組能力變化限制，由臺架測試獲取。

12、進(jìn)一步地，步驟s100所述計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力差值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值包括：

13、

14、式中，f1表示轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力目標(biāo)值；f2表示轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力目標(biāo)值；f1(k-1)1表示轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力已執(zhí)行值；f1(k-1)2表示轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力已執(zhí)行值。

15、進(jìn)一步地，步驟s100中基于所述轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力差值和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值計算主副繞組差異相對比包括：

16、

17、式中，τ2表示主副繞組差異相對比。

18、進(jìn)一步地，步驟s200中基于主副繞組差異相對比、主副繞組能力限制比計算主副繞組阻力利用比包括：

19、τ＝min(τ1,τ2)

20、式中，τ表示主副繞組阻力利用比。

21、進(jìn)一步地，步驟s200中計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力參考值包括：

22、

23、式中，δfc表示電機(jī)主繞組的的助力參考值；time1表示任務(wù)執(zhí)行周期；time2表示能力限制對應(yīng)時間。

24、進(jìn)一步地，步驟s300中所述計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力增量和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力增量包括：

25、

26、式中，δf21表示轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力增量；δf22表示轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力增量。

27、進(jìn)一步地，步驟s300中計算助力平滑系數(shù)包括：

28、

29、式中，γ代表助力平滑系數(shù)。

30、進(jìn)一步地，步驟s400中計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組的助力變化量和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力變化量包括：

31、

32、式中，δf31表示轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組的助力變化量；δf32表示轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力變化量。

33、進(jìn)一步地，步驟s400中計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力下一執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力下一執(zhí)行值包括：

34、f1(k)1＝f1(k-1)1±δf31

35、f1(k)2＝f1(k-1)2±δf32

36、式中，f1(k)1表示轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力下一執(zhí)行值；f1(k)1表示轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力下一執(zhí)行值。

37、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種解決轉(zhuǎn)向抖動的繞組控制系統(tǒng)，包括：

38、第一模塊，基于轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力能力變化限制和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組能力變化限制計算主副繞組能力限制比；基于轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力目標(biāo)值、轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力目標(biāo)值、轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力已執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力已執(zhí)行值計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力差值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值；基于所述轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力差值以及所述轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值計算主副繞組差異相對比；

39、第二模塊，基于所述主副繞組差異相對比以及所述主副繞組能力限制比計算主副繞組阻力利用比；基于轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組能力變化限制以及所述轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力參考值；

40、第三模塊，基于所述轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力參考值、所述主副繞組阻力利用比以及所述主副繞組差異相對比計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力增量和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力增量；基于所述轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力差值、所述轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力差值、轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力目標(biāo)值以及轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力目標(biāo)值計算助力平滑系數(shù)；

41、第四模塊，基于所述助力平滑系數(shù)、所述轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力增量以及所述轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力增量計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組的助力變化量和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力變化量；

42、第五模塊，基于所述轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組的助力變化量、所述轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力變化量、轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力已執(zhí)行值以及轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力已執(zhí)行值計算轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力下一執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力下一執(zhí)行值。

43、第六模塊，用于經(jīng)過時間任務(wù)執(zhí)行周期后，更新所述轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力已執(zhí)行值和所述轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力已執(zhí)行值，調(diào)轉(zhuǎn)至步驟s100開始執(zhí)行，確保所述主繞組助力下一執(zhí)行值以及所述副繞組助力下一執(zhí)行值變化至目標(biāo)值所需的時間相同，實現(xiàn)主副繞組的同步工作，避免因不同步導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向抖動問題。

44、本發(fā)明的有益效果：

45、1.本發(fā)明提出的一種解決轉(zhuǎn)向抖動的繞組控制方法，通過精確計算和控制主副繞組的助力差值、差異相對比、阻力利用比等參數(shù)，得到轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力下一執(zhí)行值和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力下一執(zhí)行值，確保轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力下一執(zhí)行值變化至轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力目標(biāo)值所需時間與轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力下一執(zhí)行值變化至轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力目標(biāo)值所需時間相同，實現(xiàn)了主副繞組在助力過程中的同步工作。這種方法不僅避免了因主副繞組不同步而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向抖動問題，提高了駕駛的舒適性，還通過優(yōu)化助力控制策略，延長了電機(jī)繞組的使用壽命，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，智能汽車的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠更加平穩(wěn)、安全地運行，滿足智能汽車對高功能安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

46、2.本發(fā)明提出的一種解決轉(zhuǎn)向抖動的繞組控制方法，確保了轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力增量和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組助力增量在能力限制對應(yīng)時間內(nèi)的分別不大于轉(zhuǎn)向電機(jī)主繞組助力能力變化限制和轉(zhuǎn)向電機(jī)副繞組能力變化限制，避免了繞組超能力工作，有效提高了繞組的工作耐久性。

47、本技術(shù)附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實踐了解到。