[發(fā)明專利]一種輪轂驅(qū)動車輛驅(qū)動系統(tǒng)反饋補償控制結(jié)構(gòu)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811254479.6
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109398109A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚迪;薛浩杰;楊坤;張學(xué)義;賈夕杰;籍英華
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種輪轂驅(qū)動車輛驅(qū)動系統(tǒng)反饋補償控制結(jié)構(gòu)及方法，該結(jié)構(gòu)主要包括：駕駛員駕駛需求信號模塊、整車行駛狀態(tài)信號模塊、道路條件與周圍環(huán)境信號模塊、輪轂驅(qū)動車輛整車控制器、輪轂電機控制器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋在線補償控制模塊及輪轂電機；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋在線補償模塊主要包括：PID控制器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋控制器、輪轂電機觀測模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模塊。此結(jié)構(gòu)可以實時對輪轂電機參數(shù)進行準確的辨識，對輪轂驅(qū)動系統(tǒng)進行補償控制，提高驅(qū)動系統(tǒng)控制器的性能，還可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋控制器在實時控制過程中基于PID的控制輸出作進一步學(xué)習(xí)，以補償參數(shù)辨識模型的建模誤差而產(chǎn)生一個反饋補償控制量，獲得較高的控制精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，尤其涉及一種輪轂驅(qū)動車輛驅(qū)動系統(tǒng)反饋補償控制結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

汽車已經(jīng)從最初的代步工具發(fā)展到成為代表時代革新技術(shù)的一種文化產(chǎn)物。尤其是在現(xiàn)下，全球能源稀缺、環(huán)境污染等問題非常嚴重，各個國家都在致力于電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)。輪轂電機技術(shù)是一種電機集成技術(shù)。在有限的空間內(nèi)，將動力、制動、傳動裝置整合在一起，工作環(huán)境比較惡劣，散熱條件較差，電機的工作溫度會很高，溫度對電機內(nèi)部定轉(zhuǎn)子、繞組以及永磁體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率有很大影響，d-q軸電感值會因不同運行條件下電流變化所引起的不同程度磁飽和而發(fā)生變化，這些參數(shù)的變化將導(dǎo)致電流控制器參數(shù)與實際運行條件不匹配，導(dǎo)致系統(tǒng)性能明顯下降。

基于此，本發(fā)明提出一種輪轂驅(qū)動車輛驅(qū)動系統(tǒng)反饋補償控制結(jié)構(gòu)及方法，其不僅可以實時對輪轂電機參數(shù)進行準確的辨識，對輪轂驅(qū)動系統(tǒng)進行補償控制，提高驅(qū)動系統(tǒng)控制器的性能，還可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋控制器在實時控制過程中基于PID的控制輸出作進一步學(xué)習(xí)，以補償參數(shù)辨識模型的建模誤差而產(chǎn)生一個反饋補償控制量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的主要是針對目前存在的輪轂驅(qū)動車輛驅(qū)動系統(tǒng)控制精度不高的問題，提出了一種帶有反饋補償和在線辨識的輪轂驅(qū)動車輛驅(qū)動系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)和方法，利用其對輪轂驅(qū)動系統(tǒng)進行控制，可以獲得較高的精度。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明的控制結(jié)構(gòu)主要包括：駕駛員駕駛需求信號模塊、整車行駛狀態(tài)信號模塊、道路條件與周圍環(huán)境信號模塊、輪轂驅(qū)動車輛整車控制器TCU、輪轂電機控制器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋在線補償控制模塊及輪轂電機；其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋在線補償模塊主要包括：PID控制器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋控制器、輪轂電機觀測模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模塊。

所述駕駛員駕駛需求信號模塊、整車行駛狀態(tài)信號模塊、道路條件與周圍環(huán)境信號模塊實時采集各類信息，并傳遞給輪轂驅(qū)動車輛整車控制器；所述輪轂驅(qū)動車輛整車控制器根據(jù)實時采集到的各類信號，進行分析，并計算出滿足駕駛需求所需提供給輪轂電機的電流和電壓，同時將各輪轂電機需求電流、電壓指令傳遞給各輪轂電機控制器；所述輪轂電機控制器在接收到輪轂驅(qū)動車輛整車控制器的指令后，根據(jù)各自的控制規(guī)則給各輪轂電機提供所需電流和電壓；所述各輪轂電機控制器發(fā)出的電流和電壓信號輸出給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線補償控制模塊，與各輪轂電機反饋過來的實際輸出的電流和電壓信號進行偏差分析，并通過PID控制器對其進行修正，同時電流和電壓信號通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋控制器在實時控制過程中基于PID控制器的控制輸出作進一步學(xué)習(xí)，以補償參數(shù)辨識模型的建模誤差而產(chǎn)生一個反饋補償控制量，經(jīng)過補償?shù)碾娏骱碗妷盒盘杽t輸出給各輪轂電機驅(qū)動運行，經(jīng)過補償?shù)碾娏骱碗妷盒盘柾瑫r傳遞到輪轂電機觀測模塊；所述輪轂電機觀測模塊則根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模塊辨識出的參數(shù)及經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋控制器補償?shù)碾娏骱碗妷盒盘栍嬎愠鲚嗇炿姍C實際參數(shù)下應(yīng)輸入的參考電流和電壓信號；所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模塊則根據(jù)實時采集到的輪轂電機的電流電壓信號和輪轂電機觀測模型輸出的參考電流電壓信號的差值，利用一定的辨識方法對輪轂電機參數(shù)進行實時在線辨識，并將辨識結(jié)果反饋給輪轂電機觀測模型。所述各輪轂電機實際的電流和電壓信號則被實時反饋給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋在線補償控制模塊，用于信號的修正。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果：