[發(fā)明專利]基于電機(jī)PI控制的動態(tài)積分補(bǔ)償方法、系統(tǒng)及車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610136600.X
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN107181440B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊麗滿
• 申請（專利權(quán)）人: 寶沃汽車（中國）有限公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;B60L15/20
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

本發(fā)明提出一種基于電機(jī)PI控制的動態(tài)積分補(bǔ)償方法、系統(tǒng)及車輛，該方法包括以下步驟：向電機(jī)控制系統(tǒng)中輸入?yún)⒖茧娏鳎⒉杉姍C(jī)控制系統(tǒng)的反饋電流，并根據(jù)參考電流及反饋電流得到控制誤差；電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行PI控制之前，根據(jù)保存的上一時刻電機(jī)控制系統(tǒng)的輸出值計算積分飽和上限值和積分飽和下限值；電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行PI計算，以得到電機(jī)控制系統(tǒng)當(dāng)前的輸出值；根據(jù)電機(jī)控制系統(tǒng)當(dāng)前的輸出值、積分飽和上限值和積分飽和下限值進(jìn)行動態(tài)積分補(bǔ)償。本發(fā)明的方法能夠有效抑制系統(tǒng)輸出的變化率，提高系統(tǒng)的安全性和平穩(wěn)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于電機(jī)PI控制的動態(tài)積分補(bǔ)償方法、系統(tǒng)及車輛。

背景技術(shù)

在電機(jī)控制系統(tǒng)中，由于控制系統(tǒng)本身受電機(jī)電流、逆變器驅(qū)動電壓的限制而具有非線性飽和特性，所以PI(Proportional Integral，比例積分)輸出需要進(jìn)行飽和限制，以防止控制系統(tǒng)輸出較大，造成系統(tǒng)不安全。但是，在電機(jī)控制系統(tǒng)中，為了消除靜態(tài)誤差，提高控制精度，控制器中一般會采用積分環(huán)節(jié)，而積分環(huán)節(jié)會造成系統(tǒng)飽和現(xiàn)象，即系統(tǒng)長時間停留在飽和區(qū)，使系統(tǒng)處于失控的狀態(tài)，針對該問題，通常采用抗積分飽和PI控制器，能夠抑制積分飽和現(xiàn)象。

目前的電機(jī)PI控制方案基本采用普通的抗積分飽和PI控制，例如圖1所示，PI控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)含抗積分飽和環(huán)節(jié)，設(shè)置固定的輸出上下限值U_max、U_min，U_max和U_min設(shè)置成標(biāo)定量，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測試標(biāo)定出U_max和U_min，當(dāng)控制器輸出U超出上下限值，抗積分K_c[U_out(k)-U_Presat(k)]開始作用，使系統(tǒng)逐漸退出飽和區(qū)。

具體的PI控制計算公式：

U_p(k)＝K_pe(k)

U_presat(t)＝U_p(t)+U_i(t)，

其中，U_p(k)為比例項(xiàng)的輸出值，K_p為比例系數(shù)，e(k)為當(dāng)前誤差，為積分系數(shù)，K_c為積分項(xiàng)的校正系數(shù)，U_i(k)為積分項(xiàng)的輸出值，U_presat為輸出限幅前的值，U_out為輸出值，U_max和U_min輸出的上下限值。

在上述的電機(jī)PI控制方案中，電機(jī)控制系統(tǒng)中采用抗積分飽和的PI控制，且積分飽和限值是固定的，沒有采用動態(tài)的飽和上下限值，這樣不能限制系統(tǒng)輸出變化率，導(dǎo)致系統(tǒng)輸出抖動較大，容易出現(xiàn)大跳躍，也即控制系統(tǒng)的平穩(wěn)性差，而且，如果系統(tǒng)PI控制輸入的偏差e(k)很大，系統(tǒng)很快就達(dá)到飽和，雖然抗積分飽和模塊作用能使系統(tǒng)逐漸退出飽和，但是響應(yīng)速度慢，調(diào)節(jié)時間長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于基于電機(jī)PI控制的動態(tài)積分補(bǔ)償方法，該方法能夠有效抑制系統(tǒng)輸出的變化率，提高系統(tǒng)的安全性和平穩(wěn)性。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種基于電機(jī)PI控制的動態(tài)積分補(bǔ)償系統(tǒng)。

本發(fā)明的再一個目的在于提出一種車輛。