[發(fā)明專利]一種純電動(dòng)車動(dòng)力總成機(jī)-電-磁-控聯(lián)合仿真方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810884829.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN109002640A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張念;楊志堅(jiān);韋峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本發(fā)明公開了一種純電動(dòng)車動(dòng)力總成機(jī)?電?磁?控聯(lián)合仿真的方法，包括步驟：1）搭建電機(jī)電磁模型、電機(jī)控制策略模型、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模型、機(jī)械動(dòng)力總成三維模型；2）設(shè)置各模型間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換關(guān)系；3)機(jī)械?電磁?電控同時(shí)進(jìn)行、實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力總成機(jī)?電?磁?控聯(lián)合仿真；4)獲取所需要的動(dòng)力總成信號(hào)。本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有仿真方法改進(jìn)，將電磁場(chǎng)、電機(jī)齒槽等結(jié)構(gòu)、電機(jī)控制策略以及機(jī)械動(dòng)力學(xué)特性全面反映到純電動(dòng)車動(dòng)力總成系統(tǒng)模型中，體現(xiàn)更豐富的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，使得聯(lián)合仿真的結(jié)果更貼近實(shí)際情況，彌補(bǔ)了現(xiàn)有聯(lián)合仿真方法將機(jī)械與電磁?電控分開進(jìn)行，與實(shí)際不相符的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種純電動(dòng)車動(dòng)力總成聯(lián)合仿真方法，尤其是涉及一種純電動(dòng)車動(dòng)力總成機(jī)-電-磁-控聯(lián)合仿真方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前許多研究熱點(diǎn)單獨(dú)考慮電機(jī)控制策略，單純控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)范圍。單純的電機(jī)控制策略無法體現(xiàn)電機(jī)齒槽結(jié)構(gòu)、電機(jī)電磁場(chǎng)以及動(dòng)力總成動(dòng)力學(xué)對(duì)動(dòng)力總成產(chǎn)生的影響。

許多電氣方面的研究停留在電機(jī)的性能設(shè)計(jì)，包括效率、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。較少考慮電機(jī)電磁場(chǎng)與控制策略多物理場(chǎng)耦合，無法得到電機(jī)準(zhǔn)確的電流、電壓、電磁力、轉(zhuǎn)速及電磁轉(zhuǎn)矩。尤其是電機(jī)的高頻諧波成分被忽略，因此為了彌補(bǔ)該缺點(diǎn)本發(fā)明考慮動(dòng)力總成機(jī)-電-磁-控聯(lián)合仿真。

當(dāng)前純電動(dòng)車動(dòng)力總成聯(lián)合仿真模式，通過電機(jī)控制策略、電磁聯(lián)合仿真獲得電磁力，機(jī)械部分單獨(dú)運(yùn)行獲得差減器的齒輪系統(tǒng)激勵(lì)。

該仿真方法將電磁、電控與機(jī)械部分分開進(jìn)行，無法反映電機(jī)控制策略對(duì)機(jī)械部分的影響，這與動(dòng)力總成實(shí)際運(yùn)行狀況不相符，不是真正意義的機(jī)-電-磁-控聯(lián)合仿真。為了克服已有仿真方法的缺陷，本發(fā)明提出了一種仿真時(shí)機(jī)械-電磁-電控同時(shí)進(jìn)行、實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)的聯(lián)合仿真方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種純電動(dòng)車動(dòng)力總成機(jī)械-電磁-電控聯(lián)合仿真方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種純電動(dòng)車動(dòng)力總成機(jī)-電-磁-控聯(lián)合仿真的方法，包括步驟：

1）搭建電機(jī)電磁模型、電機(jī)控制策略模型、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模型、機(jī)械動(dòng)力總成三維模型；

2）設(shè)置各模型間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換關(guān)系，其中，電機(jī)控制策略模型傳遞控制信號(hào)至電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模型，控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模型工作；

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模型傳遞電壓至電機(jī)電磁模型，為電機(jī)提供電壓激勵(lì)源；

電機(jī)電磁模型傳遞電信號(hào)至電機(jī)控制策略模型，從而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)控制策略模型參數(shù)；

電機(jī)電磁模型傳遞電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速至機(jī)械動(dòng)力總成，為機(jī)械動(dòng)力總成提供動(dòng)力，同時(shí)機(jī)械動(dòng)力總成作為電磁部分負(fù)載。

3)機(jī)械-電磁-電控同時(shí)進(jìn)行、實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力總成機(jī)-電-磁-控聯(lián)合仿真；

4)獲取所需要的動(dòng)力總成信號(hào)。

進(jìn)一步地，搭建電機(jī)電磁模型時(shí)，根據(jù)需要搭建相應(yīng)類型電機(jī)一維、二維、三維電磁模型，包括永磁同步電機(jī)、異步電機(jī)。

進(jìn)一步地，搭建電機(jī)電磁模型時(shí)，根據(jù)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子尺寸、極對(duì)數(shù)及材料屬性，獲得電機(jī)模型。

進(jìn)一步地，搭建電機(jī)控制策略模型時(shí)，根據(jù)不同的電機(jī)控制策略算法搭建相應(yīng)的控制模型。

進(jìn)一步地，搭建電機(jī)控制策略模型過程中，電機(jī)控制策略考慮逆變器死區(qū)時(shí)間對(duì)電流的影響。

進(jìn)一步地，所述步驟1中，搭建電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模型，包括直流電源、電阻、電感、逆變器、IGBT、二極管。