[發明專利]減少對拖系統轉速超調的方法

在審

• 申請號: 202110394962.X
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113138613A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 劉蕾;胡生瑞;程勝民
• 申請（專利權）人: 合肥巨一動力系統有限公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了減少對拖系統轉速超調的方法，所述對拖系統包括陪試電機和被試電機，方法包括：獲取陪試電機實際轉速n_act，計算與目標轉速轉速n_ref的差值△n：對差值△n進行PI調節，輸出期望力矩Tq；根據期望力矩Tq，結合負載端負載變化量△T，得出執行力矩Tq*；力矩執行模塊根據執行力矩Tq*輸出控制電機的脈寬調制信號；脈寬調制信號經逆變器模塊控制陪試電機轉速。本發明基于傳統的轉速控制方法，通過在陪試電機外轉速環PI調節輸出的期望扭矩Tq傳遞給內電流環前，加入負載端負載變化量△T得到執行扭矩Tq*，保證了當被試電機的輸出扭矩突然發生變化時陪試電機幾乎同時調整扭矩輸出，從而實現轉速無超調的目標。

技術領域

本發明涉及新能源電機領域，特別涉及一種減少對拖系統轉速超調的方法。

背景技術

隨著對新能源電動車技術要求越來越高，驅動電機力矩響應快是重要訴求之一，為了保證整車駕駛的安全性，《GB/T 18488.1-2015》規定了臺架實驗階段力矩響應時間的測試方法。而陪試電機作為對拖系統中為被試產品提供穩定轉速的設備，轉速穩定能力直接決定了被試產品力矩響應時間測試的準確性。

傳統的陪試電機轉速控制方法是外轉速環根據實際轉速與目標轉速的差值PI調節出需求扭矩傳遞給內電流環，通過控制陪試電機扭矩輸出來到達控制電機轉速的目的，這種方法的問題是進入抑制轉速超調控制時轉速已經超調，而且負載突變的越大對應的超調也越大。

2、現有技術：

專利文獻1（申請號：201810500486.3）公開了一種電機轉速超調控制系統，該系統根據給定轉速v0以及所需制動力矩比計算制動力矩延時參數t，當實際轉速達到或超過目標轉速時控制每相占空比信號的通電時間向制動區間后延延時參數t。該系統通過比較實際轉速和給定轉速的差別來調整制動力矩延時參數t，出現轉速超調后開始進行轉速超調抑制，即負載突變進入抑制超調控制時轉速超調已經存在。

專利文獻2（申請號：202010047037.5）公開了一種克服電動機轉速超調的控制方法，該方法針對具體使用場景對增量式pid算法做了優化，減少水泵電機的轉速超調來穩定水道壓力。該方法中，當負載突變進入抑制超調控制時轉速超調的現象已經發生。

專利文獻3（申請號：2020010609859.8）公開了一種電機控制方法及系統，該系統獲取電機當前輸出扭矩和上一時刻的電機轉速，將預設的給定轉速和上一時刻的電機轉速進行積分運算得到給定力矩，將給定力矩、預設的給定轉速、預設的截止頻率和電機輸出力矩計算出當前電機轉速，在進行電機轉速控制操作。該系統通過調整目標轉速來防止轉速超調和振蕩現象發生，問題與專利文獻1和2一樣，都是在自身狀態發生變化后才開始進行抑制超調的操作。

圖2是行業使用較多的轉速環控制方法，通過對實際轉速n_act與目標轉速n_ref的差值△n進行PI調節輸出執行力矩Tq傳遞給力矩執行模塊，通過控制扭矩輸出達到控制電機轉速的目的。當負載突變陪試電機檢測到自身狀態發生變化后開始進入抑制超調的控制，這種方法的問題和上面三個專利文獻的問題都是只有檢測到自身狀態發生變化后才開始進行抑制超調的操作，即負載突變導致的轉速超調必然發生無法避免。

發明內容

本發明目的是：提供一種減少對拖系統轉速超調的方法，解決如何在負載突變時無超調現象發生的問題。

本發明的技術方案是：

減少對拖系統轉速超調的方法，所述對拖系統包括陪試電機和被試電機，其特征在于，方法包括：

S1、獲取陪試電機實際轉速n_act，計算與目標轉速轉速n_ref的差值△n：

△n=n_ref - n_act；

S2、對差值△n進行PI調節，輸出期望力矩Tq；

S3、根據期望力矩Tq，結合負載端負載變化量△T，得出執行力矩Tq*：

Tq*=Tq+△T；