一種電動(dòng)車用電機(jī)控制中低頻自動(dòng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)車用電機(jī)控制中低頻自動(dòng) 補(bǔ)償控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于異步電機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)，在實(shí)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制時(shí)，具有一定的 動(dòng)態(tài)性能，且低頻時(shí)具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。通常在基頻以下調(diào)速時(shí)，維持 乂不變，即在低頻進(jìn)行調(diào)速時(shí)要同時(shí)調(diào)節(jié)電壓和頻率的大小，在這種控制方式下，電機(jī) 的最大轉(zhuǎn)矩隨頻率的下降而下降，使得低頻時(shí)的帶負(fù)載能力下降。為了提高低頻時(shí)的帶負(fù) 載能力，通常在低頻時(shí)采用定子電壓補(bǔ)償?shù)姆绞剑蕴岣叩皖l時(shí)的帶負(fù)載能力。通常低頻電 壓補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ幸韵聨追N：
[0003] -是在程序算法中，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需要來設(shè)定低頻補(bǔ)償電壓，根據(jù)實(shí) 際使用情況來確定補(bǔ)償情況，這種方法簡單實(shí)用，但是無法適應(yīng)不同負(fù)載的變化。特別是在 電動(dòng)車控制系統(tǒng)中，電動(dòng)車在啟動(dòng)時(shí)，負(fù)載的大小是隨機(jī)的，因此這種用戶設(shè)定補(bǔ)償電壓的 方法無法滿足電動(dòng)車用電機(jī)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需要。
[0004] 二是根據(jù)電機(jī)在低頻時(shí)的運(yùn)行特性，建立不同的低頻電壓補(bǔ)償模型，然后根據(jù)啟 動(dòng)運(yùn)行時(shí)的頻率、定子繞組的電流、定子繞組的電阻等參數(shù)來計(jì)算低頻補(bǔ)償電壓，這種方法 能夠達(dá)到一定的補(bǔ)償效果，但是在動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、爬坡性能等方面特性很難同時(shí)兼顧。
[0005] 低頻自動(dòng)補(bǔ)償主要是針對以下幾個(gè)問題：
[0006]目前的低頻自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)主要是采用在電池額定電壓下事先設(shè)定好一個(gè)低頻的 補(bǔ)償電壓或者在電機(jī)啟動(dòng)前通過手動(dòng)的方式設(shè)定低頻補(bǔ)償電壓，這兩種方式存在的缺陷主 要表現(xiàn)在：
[0007] 1)、當(dāng)電池電壓下降以后，特別是下降得很多時(shí)，在額定電壓下的補(bǔ)償系數(shù)無法滿 足電機(jī)平滑啟動(dòng)的要求；
[0008] 2)、當(dāng)電機(jī)在不同負(fù)載情況時(shí)，固定的低頻補(bǔ)償電壓很難滿足在不同負(fù)載情況下 平滑啟動(dòng)和帶負(fù)載能力的要求。
[0009]3)、當(dāng)電機(jī)的時(shí)間常數(shù)發(fā)生改變時(shí)（發(fā)熱或者出現(xiàn)磁飽和），固定的低頻補(bǔ)償電壓 很難滿足低頻運(yùn)行特性的要求。
[0010] 上述可知，有必要對現(xiàn)有技術(shù)作進(jìn)一步完善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對以上問題，本實(shí)用新型提出了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、合理，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，能夠 達(dá)到一定補(bǔ)償效果的電動(dòng)車用電機(jī)控制中低頻自動(dòng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)。
[0012] 本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0013] 上述的電動(dòng)車用電機(jī)控制中低頻自動(dòng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系統(tǒng) 包括電機(jī)常數(shù)初始化單元、信號(hào)取樣單元、自動(dòng)補(bǔ)償模型單元、參數(shù)整定單元以及控制單 元；所述電機(jī)常數(shù)初始化單元通過外置接口裝置與電機(jī)電連接，并與所述信號(hào)取樣單元集 成為一體；所述信號(hào)取樣單元通過取樣電路與電機(jī)電連接，包括轉(zhuǎn)速檢測硬件處理電路、電 流檢測硬件處理電路和電池電壓檢測硬件處理電路；所述自動(dòng)補(bǔ)償模型單元分別連接于所 述的電機(jī)常數(shù)初始化單元和信號(hào)取樣單元的集成體和所述參數(shù)整定單元；所述參數(shù)整定單 元一端連接于所述控制單元。
[0014] 所述電動(dòng)車用電機(jī)控制中低頻自動(dòng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)，其中：所述轉(zhuǎn)速檢測硬件處理 電路是由電阻R1~R8、電容C1~C6、共模抑制電感T、電壓比較器Q1、光電耦合器U1和施密特 觸發(fā)器U2連接組成；所述電阻R1 -端連接+12V電源，另一端通過所述電阻R2連接所述共 模抑制電感T其中一個(gè)輸入端，所述電阻R1與電阻R2的連接點(diǎn)還連接有端子BMB并通過 所述端子BMB連接在電機(jī)的正交編碼器的轉(zhuǎn)速脈沖輸出端；所述電容C1并聯(lián)于所述共模抑 制電感T的兩個(gè)輸入端之間且一端還接地；所述電容C2并聯(lián)于所述共模抑制電感T的兩個(gè) 輸出端之間且一端還接地；所述電壓比較器Q1的電源正極端連接+12V電源，電源負(fù)極端接 地，同相輸入端連接所述共模抑制電感T其中一個(gè)輸出端，反相輸入端連接所述電阻R3并 通過所述電阻R3連接+6V的電源；所述電阻R4 -端連接+12V電源，另一端連接所述電壓 比較器Q1的輸出端；所述光電耦合器U1的陰極端接地，陽極端通過所述電阻R5連接至所 述電壓比較器Q1的輸出端，基極連接+3. 3V電源，發(fā)射極接地，集電極通過所述電阻R7連 接至所述施密特觸發(fā)器U2的端口A;所述電阻R6 -端連接+3. 3V電源，另一端連接所述光 電耦合器U1的集電極；所述電容C3 -端連接于所述光電耦合器U1的集電極與所述電阻 R6、R7的連接點(diǎn)，另一端接地；所述電容C4 一端接地，另一端連接于所述電阻R6、所述光電 耦合器U1的基極與+3. 3V電源的連接點(diǎn)；所述施密特觸發(fā)器U2通過端子GND接地，通過端 子VCC連接+3. 3V電源；所述電容C5 -端連接+3. 3V電源，另一端接地；所述電容C6 -端 連接所述施密特觸發(fā)器U2的端子Y，另一端接地；所述電阻R8 -端連接于所述電容C6與 所述施密特觸發(fā)器U2的端子Y之間的連接點(diǎn)，另一端連接有輸出端子CAP2并通過所述輸 出端子CAP2連接到DSP的速度捕捉口。
[0015] 所述電動(dòng)車用電機(jī)控制中低頻自動(dòng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)，其中：所述電流檢測硬件處理 電路是由霍爾芯片A1、瞬態(tài)抑制二極管TVS2和TVS3、電容C10~C20、電阻R18~R28、芯片U4、 運(yùn)算放大器Q4和Q5連接組成；所述霍爾芯片A1的1號(hào)引腳連接+5V電源，2號(hào)引腳接地； 所述瞬態(tài)抑制二極管TVS2的陽極端接地，陰極端連接所述霍爾芯片A1的3號(hào)引腳；所述電 容C10 -端接地，另一端連接+5V電源；所述電容C11 一端連接所述霍爾芯片A1的3號(hào)引 腳，另一端接地；所述電容C12 -端連接所述霍爾芯片A1的3號(hào)引腳，另一端連接所述電阻 R20并通過所述電阻R20連接至所述芯片U3的引腳IN1 ;所述電阻R18 -端接地，另一端連 接于所述霍爾芯片A1的3號(hào)引腳與所述電容C12的連接點(diǎn)；所述電阻R19 -端接地，另一 端連接于所述電容C12與電阻R20的連接點(diǎn)；所述芯片U4通過引腳IN2接地，通過引腳V+ 連接+5V電源；所述電容C13 -端連接+5V電源，另一端接地；所述電容C14為極性電容，其 正極端連接所述芯片U3的引腳Vout，負(fù)極端分別連接所述芯片U3的引腳0UTRIN、引腳EN 和引腳GND;所述電阻R21 -端連接所述芯片U3的引腳Vout，另一端連接所述電阻R23并 通過所述電阻R23連接所述運(yùn)算放大器Q4的同相輸入端；所述電容C15 -端連接所述電阻 R21與電阻R23的連接點(diǎn)，另一端接地；所述電阻R22 -端連接所述電阻R21與電阻R23的 連接點(diǎn)，另一端接地；所述運(yùn)算放大器Q4的正極端連接+5V電源，負(fù)極端接地，反相輸入端 連接所述電阻R24并通過所述電阻R24接地；所述電容C16 -端連接于所述運(yùn)算放大器Q4 的同相輸入端與反相輸入端之間；所述電阻R25連接于所述運(yùn)算放大器Q4的反相輸入端與 輸出端之間；所述電容C17并聯(lián)于所述電阻R25兩端；所述電容C18 -端連接于所述運(yùn)算放 大器Q4的輸出端，另一端接地；所述電阻R26并聯(lián)于所述電容C18兩端；所述電阻R27-端 連接于所述運(yùn)算放大器Q4的輸出端，另一端連接于所述運(yùn)算放大器Q5的同相輸入端；所述 運(yùn)算放大器Q4的反相輸入端與輸出端相連；所述電阻R28 -端連接所述運(yùn)算放大器Q4的 輸出端，另一端連接有端子ADCIN5 ;所述電容C19 一端連接端子ADCIN5,另一端接地；所述 瞬態(tài)抑制二極管TVS3的陽極端接地，陰極端連接端子ADCIN5 ;所述電容C20 -端連接+5V 電源，另一端接地。
[0016] 所述電動(dòng)車用電機(jī)控制中低頻自動(dòng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)，其中：所述電池電壓檢測硬件 處理電路是由電阻R29~R36、瞬態(tài)抑制二極管TVS4和TVS5、電容C21~C24、運(yùn)算放大器Q6和 Q7連接組成；所述電阻R29 -端連接所述電阻R32并通過所述電阻R32連接于所述運(yùn)算放 大器Q6的同相輸入端；所述電阻R30 -端連接于所述電阻R29與電阻R32的連接點(diǎn)，另一 端連接有端子VIN;所述瞬態(tài)抑制二極管TVS4 -端連接于所述電阻R29與電阻R30的連接 點(diǎn)，另一端接地；所述電阻R31 -端連接于所述電阻R29與電阻R30的連接點(diǎn)，另一端接地； 所述電容C21并聯(lián)于所述電阻R31兩端；所述電阻R33連接于所述運(yùn)算放大器Q6的反相輸 入端與輸出端之間；所述電容C22并聯(lián)于所述電阻R33兩端；所述運(yùn)算放大器Q6的正極端 連接+5V電源，負(fù)極端接地；所述電阻R34-端連接于所述運(yùn)算放大器Q6的輸出端，另一端 連接于所述運(yùn)算放大器Q7的同相輸入端；所述運(yùn)算放大器Q7的反相輸入端與輸出端相連； 所述電阻R35 -端連