[發明專利]一種電動汽車用SRM系統轉矩-效率多目標優化控制方法

在審

• 申請號: 201910714116.4
• 申請日: 2019-08-03
• 公開（公告）號: CN110545058A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 李孟秋;蔡輝;沈仕其
• 申請（專利權）人: 湖南貝加爾動力科技有限公司
• 主分類號: H02P23/04
• 分類號: H02P23/04;H02P25/098
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種電動汽車用SRM系統轉矩?效率多目標優化控制方法，包括以下步驟：1)根據直線型轉矩分配函數定義，提出給定轉矩公式；2)定義轉矩分配函數評估指標；3)在直線型轉矩分配函數的基礎上提出了補償曲線；4)得出新型轉矩分配函數公式；5)選擇銅耗和電流變化率作為優化目標；6)構造目標函數；7)采用遺傳算法對轉矩分配函數進行優化，通過仿真對比直線型轉矩分配函數與新型轉矩分配函數性能。本文提出的新型轉矩分配函數能夠有效減小電流峰值，提高了電流跟蹤能力，抑制轉矩脈動，同時減少了銅耗，提高了電機效率。

技術領域

本發明屬于電機控制領域，涉及一種電動汽車用SRM系統轉矩-效率多目標優化控制方法。

背景技術

開關磁阻電機具有結構簡單、容錯能力強、適應惡劣環境等優點，非常適用于電動汽車。但由于開關磁阻電機的結構是雙凸極的，且在其運行過程中存在較大的轉矩脈動和噪聲而造成電動汽車存在駕駛抖動感。目前，采用轉矩分配函數是一種抑制轉矩脈動的有效控制手段，但是傳統型轉矩分配函數沒有考慮銅耗、轉矩-速度特性等運行參數，本發明提出一種新型的轉矩分配函數減小轉矩脈動，使開關磁阻電機系統性能適合應用于電動汽車。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種基于遺傳算法的開關磁阻電機轉矩分配多目標優化，該優化的新型轉矩分配函數能夠有效減小電流峰值，提高了電流跟蹤能力，抑制轉矩脈動，同時減少了銅耗，提高了電機效率。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種電動汽車用SRM系統轉矩-效率多目標優化控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據直線型轉矩分配函數定義，提出給定轉矩公式；

2)定義轉矩分配函數評估指標；

3)在直線型轉矩分配函數的基礎上提出了補償曲線；

4)得出新型轉矩分配函數公式；

5)選擇優化目標；

6)構造目標函數；

7)采用遺傳算法對轉矩分配函數進行優化，通過仿真對比直線型轉矩分配函數與新型轉矩分配函數性能。

在所述步驟1)中，根據直線型轉矩分配函數定義，此階段分配了較大的給定轉矩：

式中Tk為相轉矩，ik為相電流，Lk為電感。

在所述步驟1)中，初始直線型轉矩分配函數為：

式中為開通角，為重疊角，為關斷角

在所述步驟2)中，評估指標分別為最大電流變化率、轉矩脈動和銅耗。

最大電流變化率表達式為：

式中i_k(θ)和i_k(θ₀)分別為第k相在位置角度和處的單相電流。位置角度變化Δθ＝θ-θ₀。轉矩脈動的公式為：

式中Tav、Tmax和Tmin分別為平均轉矩、最大轉矩和最小轉矩。

開關磁阻電機的在換相區間內的銅耗定義為：

式中為開通角，為重疊角，為關斷角。

在所述的步驟3)中，補償曲線的定義為：