[發(fā)明專利]電動輪汽車動力制動工況電氣傳動控制系統(tǒng)的仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810012814.1
• 申請日: 2008-08-18
• 公開（公告）號: CN101655691A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 蒼晴
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業(yè)公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;B60T8/17
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司
• 代理人: 孔金滿

1.一種電動輪汽車動力制動工況電氣傳動控制系統(tǒng)的仿真方法，其特征在于在動力制動工況下，控制系統(tǒng)由輪電機控制部分和主發(fā)電機控制部分所組成：

1)輪電機控制部分：

(1)根據(jù)相關技術資料的數(shù)據(jù)計算得出勵磁電流和電樞電流的特性曲線，

(2)對制動工況下的工作邏輯進行分析，得出U_RS-Imf*、V-Imf*、V-Ia*、Imf*-Imf、V-1/R各環(huán)節(jié)的特性曲線，其中，U_RS為制動踏板信號、Imf*為輪電機勵磁電流、V為車速、Ia*為輪電機電樞電流、Imf為輪電機勵磁電流、1/R為制動回路電阻值的倒數(shù)，

(3)結合輪電機的動力制動特性，在Simulink環(huán)境下建立動力制動工況下輪電機部分的仿真結構圖，

2)主發(fā)電機控制部分：

根據(jù)主發(fā)電機控制部分原理框圖，結合主發(fā)電機結構，在Simulink環(huán)境下建立動力制動工況下主發(fā)電機部分的仿真結構圖，

所述的動力制動工況下輪電機部分的仿真圖為：

輸入量車速V第一路經(jīng)電阻倒數(shù)特性變換環(huán)節(jié)R?change發(fā)送到第一乘法器，輸入量車速V第二路經(jīng)V-n特性環(huán)節(jié)發(fā)送到Em乘法器，輸入量車速V第三路經(jīng)V-Imf*特性環(huán)節(jié)發(fā)送到開關環(huán)節(jié)，輸入量車速V第四路經(jīng)V-Ia*特性環(huán)節(jié)、比較器發(fā)送到開關環(huán)節(jié)，輸入量U_RS經(jīng)U_RS-Imf*變換送入到開關環(huán)節(jié)，此開關環(huán)節(jié)的輸出量送入輪電機勵磁電流環(huán)節(jié)Imf*--Imf，此輪電機勵磁電流環(huán)節(jié)Imf*--Imf的輸出經(jīng)Imf-磁通環(huán)節(jié)發(fā)送到Em乘法器，Ce環(huán)節(jié)的輸出量發(fā)送到此Em乘法器，此Em乘法器的輸出量送入第一乘法器，此第一乘法器的輸出量送入E-Ia特性曲線環(huán)節(jié)，此E-Ia特性曲線環(huán)節(jié)的輸出分別送入輸出環(huán)節(jié)Yout和Ia反饋環(huán)節(jié)，此Ia反饋環(huán)節(jié)的輸出送入比較器，其中：

(1)V為車速，在仿真時以-10KPH/s加速度變化的車速為給定信號，

(2)U_RS、U_RS-Imf*、V-Imf*、V-Ia*、V-n為經(jīng)過分析計算得到的特性環(huán)節(jié)，n為輪電機轉(zhuǎn)速，

(3)開關Switch由Ia的反饋信號控制切換，當反饋信號不超過V-Ia*時，由U_RS-Imf*環(huán)節(jié)產(chǎn)生Imf*給定信號，反之由V-Imf*環(huán)節(jié)產(chǎn)生Imf*給定信號，?

(4)Imf*-Imf環(huán)節(jié)為輪電機勵磁電流環(huán)，Imf經(jīng)由Imf-magneticflux環(huán)節(jié)變換為輪電機磁通Φm，

(5)Φm與Ce、n經(jīng)乘法器合成輪電機的電動勢Em，

(6)R?change為V-1/R特性曲線，它可根據(jù)車速的下降產(chǎn)生以電阻倒數(shù)變量輸出，用以表示擴展制動中切換電阻的過程，

(7)輪電機的電動勢Em乘以電阻的倒數(shù)并經(jīng)過電磁時間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)可得到電樞電流Ia，Ce為電機固有參數(shù)，

所述的動力制動工況下主發(fā)電機部分的仿真圖為：

輸入量直流電壓給定信號Ua*經(jīng)濾波器28濾波后送入比較器，此比較器的輸出信號同時送入ki環(huán)節(jié)、kp環(huán)節(jié)，這兩個環(huán)節(jié)的和值送入ALT子系統(tǒng)，其中ki為積分參數(shù)、kp為比例參數(shù)，

另一個輸入量發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne經(jīng)Ne-f環(huán)節(jié)變換后送入ALT子系統(tǒng)，此ALT子系統(tǒng)的相電壓Eph1輸出送入K環(huán)節(jié)，此K環(huán)節(jié)的輸出Ua送到輸出端Out1，Ua經(jīng)反饋環(huán)節(jié)送入所述的比較器。

2.根據(jù)權利要求1所述的電動輪汽車動力制動工況電氣傳動控制系統(tǒng)的仿真方法，其特征在于所述的輪電機控制是將制動踏板信號U_RS、車速V送給綜合比較單元，輪電機勵磁電流Imf*送入控制器C，此控制器C輸出控制量，由輪電機磁場靜態(tài)勵磁器MFSE根據(jù)控制器C輸出的控制量控制輪電機勵磁電流Imf，進而控制輪電機M的電樞電流Im，此輪電機勵磁電流Imf經(jīng)Imf反饋環(huán)節(jié)送入比較器，輪電機電樞電流Im經(jīng)Im反饋環(huán)節(jié)將反饋信號Imfb送入綜合比較單元，用于調(diào)節(jié)勵磁電流給定值。

3.根據(jù)權利要求1所述的電動輪汽車動力制動工況電氣傳動控制系統(tǒng)的仿真方法，其特征在于所述的動力制動工況主發(fā)電機控制為：直流電壓給定信號Ua*與反饋信號Uaf的差值送入PI控制器得到直流電壓控制信號U，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne經(jīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne-主發(fā)電機工作頻率f變換得到主發(fā)電機工作頻率f，將所得到直流電壓控制信號U和主發(fā)電機工作頻率f送入主發(fā)電機子系統(tǒng)，得到相電壓Eph送入整流柜，得到輸出電壓Ua，此輸出電壓Ua經(jīng)反饋環(huán)節(jié)反饋到輸入端形成反饋信號Uaf，給定電壓信號Ua*與反饋信號Uaf相減，其差值信號送給PI控制器。?