电动汽车电机转速估计方法研究.docx资源-CSDN文库

版权申诉

35 浏览量 2022-12-15 14:22:32 上传评论收藏 348KB DOCX 举报

资源推荐

资源详情

资源评论

能源短缺、环境污染问题日益严重，世界各国开始重视具有低噪声、零排放、高效和

节能等显著优点的电动汽车的研究和开发。电动汽车系统结构复杂，需要应对各种情况和

突发事件，这就要求电动汽车拥有足够的可靠性和安全性。并且，随着控制系统自动化程

度的提高，容错控制成为近年来的一个热点。对于电动汽车而言，容错控制包括执行器故

障容错、控制器故障容错和传感器故障容错。执行器故障如具有容错能力的电机或是逆变

器，控制器故障容错如采用冗余控制系统双芯片控制器，传感器故障容错如用状态观测器

代替传感器。传感器故障容错控制不需要改变电机和控制器结构，很容易实现并应用到现

有电动汽车中。本文主要针对电机转速估计的常见方法进行综述。目前，已有一些关于电

机转速估计的综述类文献，这些文献对现有的估算方法的分析与论述各有侧重，或是针对

不同类型的电机

[1]

；或是针对不同的速度辨识方法分类说明现有的估算算法

[2]

；或是基于不

同的控制算法；或是针对电机低速运行。本文对目前常见的无速度传感器电机控制方法进

行了一个较为全面的介绍，包括了近年的一些新型算法，并对未来的发展趋势做出展望。

电机作为一个复杂的非线性控制对象，获得其准确的物理参数比较困难，物理参数包

括定子电阻、电感、转动惯量等，永磁电机还包括永磁体磁链。而观测器所建立的数学模

型精度与这些参数的准确程度有关，并且影响到估算的准确性。同时，高性能控制要求控

制系统具有一定的抗噪能力。因此，将常见的转速估计算法按照其参数的鲁棒性和系统抗

干扰能力分类：1)完全依赖电机参数和电磁方程；2)部分依赖电机参数和电磁方程；3)独立

于电机参数和电磁方程。

1. 完全依赖电机参数和电磁方程

根据电机的电压方程和检测到的电流电压值，基于电机的电磁模型计算反电动势，然

后通过反电动势求得转子位置和速度。这一类算法通过直接计算得到反电动势，因此不需

要比例积分控制器(PI)或是自适应闭环调节控制，属于转速开环估算，容易实现，但是参

数鲁棒性差。并且采用正切函数获得转子位置，导致算法的抗噪能力弱。

以永磁电机为例，式(1)给出电机在静止坐标系下的电磁方程，下标 αβ 表示静止坐标

系，dq 表示旋转坐标系，R

s

为定子电阻，ω

r

和 θ 分别表示转速和转子位置。式(1)中只有转

速和转子位置是未知量，如果知道转子初始位置，知道一个转速和转子位置就能计算出另

外一个。

[uαuβ]=[Rs+pLd−ωr(Ld−Lq)ωr(Ld−Lq)Rs+pLd][iαiβ]+[(Lq−Ld)(ωrid−piq)][−sinθcosθ]+ωrψm[−sinθcosθ][uαuβ]=[Rs+pLdωr(Ld−Lq)−ωr(Ld−Lq)Rs+pLd][iαiβ]+[(Lq−Ld)(ωrid−piq)][−sin⁡θcos⁡θ]+ωrψm[−sin⁡θcos⁡θ]

(1)

2. 部分依赖电机参数和电磁方程

转速的开环估算静差大，对参数变化和环境噪音敏感，而基于自适应原理的转速观测

器能够提高参数鲁棒性和系统抗噪能力。基于自适应原理的估算算法主要有：1) 模型参考

剩余12页未读，继续阅读

内容反馈

版权申诉

罗伯特之技术屋

粉丝: 3591
资源: 1万+

最新资源

资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议，欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理！点击此处反馈

feedback-tip