專利名稱：基于滑模變結(jié)構(gòu)模型算法大功率電動汽車控制器工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車控制器領(lǐng)域，特別涉及基于滑模變結(jié)構(gòu)模型算法大功率電動汽車控制器工作方法。
背景技術(shù)：
矢量控制系統(tǒng)的運行工況是不斷變化的，永磁同步電動機(jī)又是一個多變量、非線性、強耦合的控制對象，這種基于經(jīng)典控制理論的控制器，在參數(shù)匹配良好的情況下可 獲得較好的性能，但系統(tǒng)參數(shù)一旦發(fā)生變化，或者負(fù)載轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)擾動，將導(dǎo)致控制性能下降。而且，由于系統(tǒng)極點不能任意配置，動態(tài)響應(yīng)和抗擾能力不能得到很好的兼顧。針對單一矢量控制存在的的缺陷，可采用滑模變結(jié)構(gòu)的控制方法，滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本思想是通過對切換函數(shù)及其符號進(jìn)行判別，通過不斷的切換控制量來改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使?fàn)顟B(tài)變量運動到事先設(shè)計好的空間切換面上，由于該控制方法對系統(tǒng)參數(shù)及擾動的變化反應(yīng)遲鈍，因此具有很強的魯棒性，非常適合非線性系統(tǒng)，采用滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)如果進(jìn)入滑模狀態(tài)后，系統(tǒng)參數(shù)擾動與外部干擾對系統(tǒng)無作用，系統(tǒng)的穩(wěn)定性與動態(tài)品質(zhì)僅取決于滑模面及其滑模面的參數(shù)，因此滑動模態(tài)是可以設(shè)計的，且與系統(tǒng)的參數(shù)變化及外部擾動無關(guān)，因此具有魯棒性強、可靠性高的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明將滑模變結(jié)構(gòu)的控制方法與矢量控制的控制方法結(jié)合改變原矢量控制中的滯環(huán)控制，因為滯環(huán)控制本身就是一種有差的控制，不可避免的會產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動，而使用滑模變結(jié)構(gòu)的控制算法來設(shè)計控制器，即以給定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速誤差以及矢量變換來設(shè)計滑模變結(jié)構(gòu)控制的滑模面，從而減少磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動，從而使得電動汽車控制器在動、靜態(tài)性能上都有明顯提高，為達(dá)此目的，本發(fā)明提供基于滑模變結(jié)構(gòu)模型算法大功率電動汽車控制器工作方法，包括如下步驟
1)根據(jù)母線電壓和逆變器開關(guān)方式，求得三相相電流ia、ib、i。；
2)所求得三相相電流ia、ib、i。經(jīng)兩相-三相變換裝置變換后得到兩相靜止坐標(biāo)系下
電流ia、ig.；
3)所求得兩相靜止坐標(biāo)系下電流iK、is經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換裝置變換后得到&和&；
4)電動機(jī)經(jīng)光碼盤和速度計算裝置得到電動機(jī)轉(zhuǎn)子角速度ω；
5)滑?？刂破鲗⑺秒妱訖C(jī)轉(zhuǎn)子角速度ω、給定角速度ω*、4和*Μ轉(zhuǎn)化為 和匕，所求得￡和￡·經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換裝置變換后得到和Ui:,所求得和U,經(jīng)兩相-三相變換裝置
權(quán)利要求
1.基于滑模變結(jié)構(gòu)模型算法大功率電動汽車控制器工作方法，其特征在于，包括如下步驟 1)根據(jù)母線電壓和逆變器開關(guān)方式，求得三相相電流ia、ib、i。； 2)所求得三相相電流ia、ib、i。經(jīng)兩相-三相變換裝置變換后得到兩相靜止坐標(biāo)系下電流ie、ie.； 3)所求得兩相靜止坐標(biāo)系下電流^、is經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換裝置變換后得到&和&； 4)電動機(jī)經(jīng)光碼盤和速度計算裝置得到電動機(jī)轉(zhuǎn)子角速度ω； 5)滑?？刂破鲗⑺秒妱訖C(jī)轉(zhuǎn)子角速度ω、給定角速度ω*、^■和轉(zhuǎn)化為 和4，所求得和 ·經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換裝置變換后得到和Uii,所求得和Ue經(jīng)兩相-三相變換裝置 1T 1Jf^Uz Ρ變換后得到三相界面差SA、Sb和Sc ； 二和經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換裝置變換后得到和IU ,具體運輸如下 1T 1MU0 .. U°] = L [iT I + [-1 O I fa] _ \~Rs 0 I P*]⑴ ■upJ — sUmJ Lo -ILo -i J iipj⑴， 之后運算過程中假設(shè)Ld = Lq =Ls,則靜止兩相坐標(biāo)系下永磁同步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型可以重與如下 卜]= ps + p-i5 O I [ij[-SinCffr)! W _ O Rs +P ^ iJ Lipj t uV 1Z cm(0j^ ’ 定義式中&為兩坐標(biāo)系間的空間位置角即d軸與α軸間夾角； 將反電勢方程記為 =MrMIf f \(3), Γ I Cosfe1fJ J 將式(2)帶入式(1)，從而式(I)可以簡化為[uOt] + p. Is O I ru ^ reelm 用狀態(tài)方程表示上式可得fq W 0Iry P 0InfI Lt= ο 3 W- ο w+;w⑶，L /s JL 之后定義切換函數(shù)為S = [Si s2]r,式中d(6) ^<-S2 — eM 定義靜止坐標(biāo)系下定子磁鏈狀態(tài)方程為in⑵，Wp = Up - SsIp定義矩陣方程為i = FIDU(8)， 式中F，D—系數(shù)矩陣、U—控制律矩陣，其中 r_ 『SFm^aUfiIC+eg JF =^~一 4(9), 叫[ ItpaRsIa+2φβΒ；ιρ · ￡ = —卜5jp』r|〕(驚-y)(10)， L 2ψο 2ψβ J 式中控制律為= fu 1 = _D-i [P1 + Α +n 1) _ LupJ _ LF2 + K3S2 + If4S^w(S2)J， 式中IT1I2Ip If4為正常數(shù)； 再經(jīng)過兩相-三相變換裝置變換后得到三相界面差SA、Sb和S。，變化方程如下；(12)， -V 6 v'2-Sc = -Sa-Se(13)； 6)逆變器根據(jù)所得到三相界面差SA、Sb和S。對電動機(jī)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于滑模變結(jié)構(gòu)模型算法大功率電動汽車控制器的加工方法，其特征在于，定義所述步驟5中開關(guān)函數(shù)為 f I ^Sign(Si) = | τ ^ > IslI , (-1 Si < -Ai 上式中，i=l, 2，Ai為正常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明基于滑模變結(jié)構(gòu)模型算法大功率電動汽車控制器工作方法根據(jù)母線電壓和逆變器開關(guān)方式，求得三相相電流再經(jīng)兩相-三相變換裝置變換后得到兩相靜止坐標(biāo)系下電流再經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換裝置變換，之后滑?？刂破鞲鶕?jù)將相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為和，再經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換裝置變換后得到和，再經(jīng)兩相-三相變換裝置變換得到三相界面差，最好根據(jù)所得數(shù)據(jù)對電動機(jī)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，本發(fā)明將滑模變結(jié)構(gòu)的控制方法與矢量控制的控制方法結(jié)合改變原矢量控制中的滯環(huán)控制，即以給定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速誤差以及矢量變換來設(shè)計滑模變結(jié)構(gòu)控制的滑模面，從而減少磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動，從而使得電動汽車控制器在動、靜態(tài)性能上都有明顯提高。
文檔編號H02P27/08GK102638214SQ20121011743
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者潘月斗 申請人:潘月斗, 鹽城合能機(jī)電科技發(fā)展有限公司