【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混动车辆控制术领域，具体为混动车辆的电机输出轴扭矩计算方法及电机矢量控制方法。
技术介绍
1、传统矿用自卸车采用发动机驱动，通过机械控制的方法完成工作；随着处理器算力逐渐发展和电机学的发展，催生出混动车辆；混合动力一般采用发动机及电机作为动力源，以多种动力耦合的方式将发动机及电机联系在一起，尽可能的使发动机工作在最优油耗区间，以达到最优的整车油耗。
2、在电动汽车中，整车驱动扭矩是汽车运行的重要参数，为了保证电动汽车的运行可靠性，需要对整车驱动扭矩进行计算，传统技术的计算精度较为有限，故而难以满足市场的需求。
3、与此同时，由于动力源的耦合方式多种多样，故控制策略及整车机械机构也较为复杂，某些工况下，发动机直接进行整车驱动，而电机仅作为制动能量回收的装置不提供任何动力输出，而此时电机处于被动扭矩输入状态，即外部动力源带动电机转动；电机的扭矩及转速测量方法多种多样；通过编码器测速，通过扭矩传感器测量扭矩，电机控制大多采用矢量控制的方法，本专利技术针对磁链逆向解耦，从无刷电机三相反电势及自感电流进行转子扭矩计算，得到电机输出轴扭矩测算的目的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种混动车辆的电机输出轴扭矩计算方法及基于该计算方法的电机矢量控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的目前的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种混合动力宽体自卸车电机输出轴扭矩计算方法，包括：
3、一种混动车辆的电机输出轴扭
4、步骤s1：对混动车辆的动力耦合方式进行判断；根据电机是否参与驱动或制动，将驱动类型进行分类：当发动机与电机同时参与驱动定义为工况一；当电机参与动力驱动时定义为工况二；电机参与制动时定义为工况三；当电机不参与驱动时定义为工况四；
5、步骤s2：分别按照如下分类进行输出轴扭矩计算：
6、当处于工况一时，根据传动轴提供的转速信息，以及电机根据发电需求自行设置以扭矩控制方式达到固定功率发电的自身需求扭矩，可计算得到输出轴扭矩；
7、当处于工况二时，电机输出轴带动传动轴运动，由电机功率及电机转速可求得电机扭矩；
8、当处于工况三时，电机参与制动时，电机输出负扭矩，为电机提供制动力，电机输出轴扭矩即控制电机的制动力；
9、当处于工况四时，电机被传动轴拖动被动旋转，此时系统不控制电机扭矩，扭矩需要通过采集电机三相电流，从三相电流中得到电机输出轴扭矩。
10、作为一种优选的技术方案，当处于所述工况四时，电机输出轴扭矩具体包括：
11、1)获取电机的三相电流；
12、2)经过变换之后，得到旋转坐标轴d轴及q轴电流；
13、3)进行电流重构，根据自感电动势及电流计算得到电机当前功率，与转速数据共同计算出扭矩信息。
14、一种永磁同步电机矢量控制方法，采用上述的混动车辆的电机输出轴扭矩计算方法，得到电机三相电流，经过矢量变换，使用svpwm技术合成任意角度矢量进行电机控制。
15、作为一种优选的技术方案，svpwm技术包括：
16、步骤a.电机上电，先采样电流，得到三相电流iu，iv，iw；
17、步骤b.再3s/2s变换为iα，iβ，再2s/2d变换为id，iq；
18、步骤c.由转速与位置得到的转速与参考转速，经过速度pi调节器得到电流q指令，由电流q指令经过mtpa得到电流d指令；
19、步骤d.然后控制电流环，让电流pi调节器的输出为dq轴的占空比vd°，vq°，再2d/2s变换为αβ轴上的占空比vα°，vβ°；
20、步骤e.再通过svpwm调制器计算扇区，由简化算法算出矢量的占空比；
21、步骤f.最后通过空间矢量控制输出六路pwm驱动逆变器，产生可变频率的三相正弦电流输入到电机定子。
22、作为一种优选的技术方案，适量变换过程包括：通过park变换和clark变换将电机磁链解耦，将电机三相交流电流变换为两相直流电流，通过控制两项直流电流，完成电机闭环控制。
23、作为一种优选的技术方案，使用clark将三相坐标系转换为两相，clark变换如下：
24、
25、其中ia、ib、ic为采集得到的三相电流，iα、iβ为任意采集的两路，根据基尔霍夫电流定律kcl可计算得到第三路，公式如下：
26、ia十ib十ic＝0
27、整合clark和kcl，并抵消等幅值变换系数整合公式如下：
28、
29、作为一种优选的技术方案，使用park从两相坐标系向d-q旋转坐标系变换：
30、
31、其中，θ角度为转子位置角度，通过clark变换得到；在d-q坐标系中，当d轴为0，则代表电机功率全作用在q轴上，反之则都作用在d轴上；
32、得到旋转坐标轴电流后，进行电流重构及解耦，从中得到转矩信息；
33、其中，主要靠iq产生力矩，磁链计算：
34、
35、根据磁链计算电势：
36、
37、由磁链电势及电机等效电阻组建q轴电压方程：
38、vq＝rs×iq+lq×i'q+ωe×ld×i'd+ωe×φf
39、其中，ωe为电机转速，rs电机线圈等效电阻，lq和ld为d-q轴等效电感，φf为旋转频率。
40、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
41、通过对混动车辆的动力耦合方式进行判断；根据电机是否参与驱动或制动，将驱动类型进行分类，对于不同驱动类型的工况分别给出扭矩计算方法，进而实现混动车辆输出轴扭矩的快速准确的计算。与此同时，基于该扭矩计算方法，提供一套电机矢量控制方法，得到旋转坐标轴电流后，进行电流重构及解耦，从中得到转矩信息，提高了电机矢量控制的精确性和可靠性。
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1.一种混动车辆的电机输出轴扭矩计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混合动力宽体自卸车电机输出轴扭矩计算方法，其特征在于，当处于所述工况四时，电机输出轴扭矩具体包括：
3.一种电机矢量控制方法，其特征在于，采用如上述权利要求1～2中任意一项所述的混动车辆的电机输出轴扭矩计算方法，得到电机三相电流，经过矢量变换，使用SVPWM技术合成任意角度矢量进行电机控制。
4.根据权利要求3所述的一种电机矢量控制方法，其特征在于，所述SVPWM技术包括：
5.根据权利要求1所述的一种电机矢量控制方法，其特征在于，所述适量变换过程包括：通过Park变换和Clark变换将电机磁链解耦，将电机三相交流电流变换为两相直流电流，通过控制两项直流电流，完成电机闭环控制。
6.根据权利要求5所述的一种电机矢量控制方法，其特征在于，使用Clark将三相坐标系转换为两相，Clark变换如下：
7.根据权利要求5所述的一种电机矢量控制方法，其特征在于，使用Park从两相坐标系向d-q旋转坐标系变换：
【技术特征摘要】
1.一种混动车辆的电机输出轴扭矩计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混合动力宽体自卸车电机输出轴扭矩计算方法，其特征在于，当处于所述工况四时，电机输出轴扭矩具体包括：
3.一种电机矢量控制方法，其特征在于，采用如上述权利要求1～2中任意一项所述的混动车辆的电机输出轴扭矩计算方法，得到电机三相电流，经过矢量变换，使用svpwm技术合成任意角度矢量进行电机控制。
4.根据权利要求3所述的一种电机矢量控制方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩迪，张华坤，李可瑞，周懿，
申请(专利权)人：厦门铱钼智汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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