纯电动汽车电机转速主动 阻尼控制策略软件开发及实车标定VIP免费

纯电动汽车电机转速主动阻尼控制策略软件开发及实车标定作者：沙伟郭亚子来源：《时代汽车》2019年第04期摘要：纯电动汽车电机转速主动阻尼控制策略软件开发及实车标定，以整车驾乘平顺无抖动为目标，研究一种电机转速主动阻尼控制策略的软件开发并开展相应的实车标定。通过对当前电机转速进行滤波处理建立电机目标输出转速，建立电机输出扭矩的PID调节环节对电机输出扭矩进行调节，闭环目标转速。实车标定结果显示，电机转速滤波策略及电机扭矩PID调节策略组成的电机转速主动阻尼控制策略能够实现对整车传动系统中电机的输出转速波动进行补偿，消除整车抖动提升纯电动汽车驾驶性，且在实车标定方面存在较大的可优化空间。关键词：纯电动汽车;驾驶性注动阻尼控制;滤波算法;PID控制算法1引言近代以来，以石油资源为主要能源的汽车行业发展为各国经济的支柱性产业之一。随着近些年人类社会对节能减排的深入认识、产业技术的发展和相关政策的引导，以可再生资源为能源的新能源汽车展现了强劲的发展势头，其中又以纯电动汽车的发展最为迅速、成熟［1］。相比于传统内燃机车，纯电动汽车通过驱动电机对整车进行驱动，因此整车电力驱动及控制系统是其产业技术的核心，也是纯电动汽车区别于传统汽车的最大不同点之一。随着当前纯电动汽车的逐渐普及其产业化技术的进一步成熟，消费者对纯电动汽车产品的要求也越来越高。由于纯电动汽车采用电机作为驱动机构，因此相比传统内燃机车在动力性方面有其得天独厚的优势;而随着动力电池技术的发展，纯电动汽车的续驶里程焦虑也得到极大缓解，经济性提升明显;而针对用户感受最直接和最明显的驾驶平顺性上，仍然有较大的提升空间，尤其是针对目前占据纯电动汽车市场较大份额的经济型纯电动汽车产品。针对纯电动汽车驾驶性开发，基于纯电动汽车传动系刚性连接、无阻尼的特殊特性及传动系间隙存在的必然性，诸如博世anti-jerk等优秀的控制策略已经得到较为广泛的应用。其中PID作为控制领域最为成熟和广泛应用的一种控制算法，本身在电机的转速控制上已得到成熟的应用。但是由于整车传动系各动力总成部件之间的动力传动扭矩耦合关系的存在，电机内部的PID控制策略往往不足以完全闭环整车层面的抖动表现。本文基于一阶RC滤波算法和PID算法，建立一种通过调节电机输出扭矩来对电机输出转速进行闭环的电机转速主动阻尼控制策略，并完成相关软件开发和参数标定。2电机目标转速滤波策略开发及标定在电机控制领域，针对电机输出转速的控制已有大量的相关研究积累。考虑到电机驱动负载以及整车传动系的动力耦合、机械间隙的必然存在等因素，针对纯电动汽车整车层面驾驶性开发而开展的电机输出转速控制，与对单一电机部件进行输出转速控制的台架标定不尽相同。2.1电机目标转速滤波策略开发由于整车传动系各个动力传动部件间复杂的动力耦合关系，传动部件各自难易量化的机械特性以及无法预估的机械传动间隙的存在，提高了通过建立整车传动系准确模型来建立电机目标输出转速的难度和工作量。同时，当电机转速开始出现非期望的转速波动时，通过调节电机输出扭矩抑制电机转速的后续波动，即可达到大大降低电机转速波动在整车层面影响的目标，提升驾驶性。因此，本文首先通过一阶RC滤波算法对当前电机转速进行滤波，得到电机转速主动阻尼控制策略需要闭环的电机目标转速。当电机实际转速保持在期望内变化时，电机转速滤波的结果需要快速响应电机实际转速的变化;而当电机实际转速出现非期望的转速波动时，电机转速滤波结果需要对电机实际转速的非期望波动进行平滑处理，降低转速抖动。一阶RC滤波算法如式（2.1）所示：TMSpeedFilterNow=（1-Prop[x]）*TMSpeedFilterLast+Prop[x]*TMSpeed（2.1）其中，TMSpeedFilterNow表示当前电机转速滤波结果，TMSpeedFilterLast为上一周期电机转速滤波结果，TMSpeed为电机实际转速，Prop[x]为电机实际转速在一阶RC滤波算法所占的权重。为了达到对电机转速滤波结果的期望，Prop[x]需要根据电机实际的转速区间和波动情况进行分段和实际标定。2.2电机目标转速滤波模型仿真根据电机一阶RC滤波算法，在MATLAB/Simulink中搭建电机转速滤...