[發明專利]一種車用雙繞組轉向電機電流均衡控制方法及系統

有效

• 申請號: 202111353115.5
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114123893B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 梁為何;趙萬忠;王春燕;欒眾楷;鄒松春;劉津強;張森皓
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P25/022;H02P6/34
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種車用雙繞組轉向電機電流均衡控制方法及系統，包括：建立基于雙d?q坐標變化的雙繞組電機電流不均衡數學模型；根據所述電流不均衡數學模型，考慮其電感、電阻參數的不確定性，建立具有不確定性參數的電流不均衡數學模型；設計RBF神經網絡逼近所述具有不確定性參數的電流不均衡數學模型的不確定性參數項；設計基于RBF神經網絡的滑模控制器，并將所述滑模控制器的輸出與PI電流控制器的輸出疊加后共同作用在雙繞組電機上，實現雙繞組轉向電機兩套繞組之間的電流均衡。本發明方法能夠在考慮電機參數不確定性的影響的基礎上使兩套繞組電流保持平衡，提高了線控轉向系統的魯棒性。

技術領域

本發明屬于汽車轉向系統技術領域，具體涉及一種車用雙繞組轉向電機電流均衡控制方法及系統。

背景技術

現有線控轉向系統一般采用單繞組的三相永磁同步電機作為執行電機，當繞組出現故障時將導致整個轉向電機失效，嚴重降低了線控轉向系統的可靠性。雙繞組電機采用兩套三相繞組組合而成，兩套繞組之間電氣獨立，一個繞組發生故障不影響另一個繞組的正常工作，具有良好的容錯性能和可靠性。

但是，雙繞組電機兩套繞組之間的電阻、電感值差異導致的電流不均衡或兩套逆變器之間的差異導致的電源電壓不均衡，往往會造成兩套繞組之間的電流不均衡現象，進而導致雙繞組電機發熱不均勻，可能會破壞繞組的絕緣結構，電流較大的那套繞組還有過載燒毀的風險。中國發明專利申請號201711054340.2公布了一種基于廣義對稱分量理論的多相電機電流均衡控制方法，將多相電機拆解為n個對稱m相系統，并用PI控制算法進行電流均衡控制，但其未考慮雙繞組電機參數不確定性和外界擾動對電流均衡控制的影響。

發明內容

針對于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種車用雙繞組轉向電機電流均衡控制方法及系統，以解決現有技術中未考慮參數不確定性影響下的雙繞組電機電流均衡控制的問題，本發明方法能夠在考慮電機參數不確定性的影響的基礎上使兩套繞組電流保持平衡，提高了線控轉向系統的魯棒性。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的一種車用雙繞組轉向電機電流均衡控制方法，步驟如下：

1)建立基于雙d-q坐標變化的雙繞組電機電流不均衡數學模型；

2)根據所述電流不均衡數學模型，考慮其電感、電阻參數的不確定性，建立具有不確定性參數的電流不均衡數學模型；

3)設計RBF神經網絡逼近所述具有不確定性參數的電流不均衡數學模型的不確定性參數項；

4)設計基于RBF神經網絡的滑模控制器，并將所述滑模控制器的輸出與PI電流控制器的輸出疊加后共同作用在雙繞組電機上，實現雙繞組轉向電機兩套繞組之間的電流均衡。

進一步地，所述步驟1)具體包括：

11)對雙繞組電機的第一繞組的三相電流進行d-q坐標變換，得到三相電流在d1-q1同步旋轉坐標系下的電流分量；

12)對雙繞組電機的第二繞組的三相電流進行d-q坐標變換，得到三相電流在d2-q2同步旋轉坐標系下的電流分量；

13)所述d1-q1同步旋轉坐標系下的q1軸電流分量與所述d2-q2同步旋轉坐標系下的q2軸電流分量作差，得到電流不均衡數學模型。

進一步地，所述步驟1)具體包括：

對自然坐標系下的三相電流進行d-q變換，所述d-q坐標變換包括Clark和Park坐標變換矩陣，得到變換后的雙繞組電機在雙d-q坐標系下的模型：