【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电机控制领域，具体涉及一种用于电动车辆的漏磁可控式永磁(controllable leakage flux permanent magnetic,clf-pm)电机，尤其涉及一种双clf-pm电机分布式无位置传感器协同控制方法。
技术介绍
1、电机及其驱动系统作为能量转换的核心，在电动车辆、低碳高效农业装备、航空航天等领域应用广泛。而这些应用领域面临复杂多变的运行工况，对其电驱系统的高转矩能力、宽调速范围、高效率、高可靠等性能提出更高要求。以电动汽车为例，就目前动力系统而言，可分为集中式驱动和分布式驱动两种主要类型。相对于集中式驱动，分布式驱动在结构上取消了差速器、传动轴等传统汽车部件，提高了传动效率，在控制上各驱动电机独立精准可控，可有效协调车轮的驱动扭矩，完成更复杂的车辆底盘运动控制。
2、双电机分布式驱动系统作为分布式驱动系统的一种，其动力系统控制响应精准快速，但除了满足电动汽车功率需求外，还要确保双电机构型车辆在多变工况下的高效协同行驶。变漏磁电机基于“漏磁可控”原理，能够有效调节与控制磁通，实现轻载多漏磁，重载无漏磁的效果，满足电动汽车复杂运行工况需求。然而，变漏磁电机独特的漏磁特性使得其电磁参数变化明显，这给双电机分布式驱动系统的高精度控制带来了挑战。与此同时，在受到多方向载荷冲击、泥水沾染等强烈干扰时，驱动系统机械位置传感器易面临失效、不稳定等问题，双电机无位置传感器控制作为一种有效容错策略，能够保障分布式驱动系统在多变工况下的可靠运行。
3、高性能的分布式协同控制算法是单电机
4、单电机下高精度无位置传感器控制是分布式无位置传感器协同控制的前提，针对中高速运行方法，往往采用基于反电势观测的无位置传感器控制方法，包括扩展卡尔曼滤波器法、模型参考自适应系统、滑模观测器法等，分别存在算法复杂、受电机参数影响大、抖振明显等问题，影响无位置控制算法精度，进而影响双电机分布式无位置传感器协同驱动系统的稳定运行。而双电机分布式无位置传感器控制对基于模型信息的反电势观测方法提出了更高的观测精度要求。
5、综上所述，为了解决双电机在多变工况下的同步性差与系统响应速度慢，及现有的基于观测反电动势的单电机无位置传感器算法控制精度低的问题，本领域亟需一种在综合考虑下的双clf-pm电机分布式无位置传感器协同控制方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术针对上述问题，提出一种双clf-pm电机分布式无位置传感器协同控制方法，使电驱系统不仅具有在直行和复杂曲线工况下运行的能力，还具备优良的快速响应特性、抗扰动能力和鲁棒性，同时可以实现机械位置传感器故障下较高精度的无位置传感器控制。
2、技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术一种双clf-pm电机分布式无位置传感器协同控制系统采用的技术方案为：其与双clf-pm电机相连接，包括一个比例同步系数计算模块、两个比例同步误差补偿器、两个无位置传感器控制部分、两个转速给定pi调节器以及两个电流矢量控制部分，其中的第一无位置传感器控制部分、第一电流矢量控制部分以及第一个转速给定pi调节器共同组成控制第一clf-pm电机的无位置传感器控制器，第二无位置传感器控制部分、第二电流矢量控制部分以及第二个转速给定pi调节器共同组成控制第二clf-pm电机的无位置传感器控制器；期望车速与转向角输入比例同步系数计算模块，计算出对应于双clf-pm电机的两个比例同步系数和两个给定电角速度，每个所述的给定电角速度和估计电角速度分别与转换增益相乘，分别得到第一、第二clf-pm电机的估计转速与给定转速，将给定转速与估计转速作差再经对应的转速给定pi调节器后得到给定q轴电流，将相应的比例同步系数和设定的相应的估计电角速度共同输入对应的比例同步误差补偿器中，分别输出对应的第一、第二clf-pm电机的补偿电流，所述的补偿电流及反馈的q轴电流前馈补偿得到电流矢量控制参考q轴电流，电流矢量控制参考q轴电流分别输入相应的第一、第二clf-pm电机的电流矢量控制部分。
3、本专利技术一种双clf-pm电机分布式无位置传感器协同控制方法采用的技术方案为包括以下步骤：
4、1)：比例同步系数计算模块根据式计算出比例同步系数λi，i＝1、2，pn为电机极对数，cw为左右轮轮距，cl为电驱系统轴距，δf为期望转向角；
5、2)：将给定电角速度ωei*和估计电角速度分别与转换增益相乘分别得到估计转速与给定转速ωi*，再将给定转速ωi*与估计转速作差后经pi控制器后得到给定q轴电流iqi；
6、3)：将所述的估计电角速度与所述的比例同步系数λi送至对应的比例同步误差补偿器模块，计算出第一、第二clf-pm电机的同步均值误差eb_avg,i；
7、4)：将所述的同步均值误差eb_avg,i作为状态变量输入滑模控制器，得到第一、第二clf-pm电机的补偿电流iq∑,i；
8、5)：将所述的补偿电流iq∑,i前馈补偿，根据式计算得到电流矢量控制参考q轴电流iqi*，ifqi为反馈的q轴电流，再输入相应的第一、第二clf-pm电机的电流矢量控制部分实现协同控制。
9、本专利技术具有以下有益效果：
10、1)本专利技术提出的双电机分布式无位置传感器协同控制系统，针对双电机协同控制系统多变工况下单一耦合系数导致鲁棒性不足的问题，创新性地将基于新型变速指数趋近率的滑模控制器与交叉耦合控制相结合，并构建时变扰动观测器，结合锁相环，实现无位置传感器控制，综合提高了双电机驱动系统的稳健运行能力，使控制系统不但具有较高的无位置传感器控制精度，还具备较好的同步快速性、抗摄动及抗扰动能力和鲁棒性。
11、2)本专利技术所提出的基于时变扰动观测器的无位置传感器控制方法，控制算法简单，受clf-pm电机参数变化影响小，无需使用滤波器等产生相位延迟的模块，有效提高了无位置传感器控制精度。
12、3)本专利技术基于ackerman转向模型，计算比例同步系数，提出比例同步交叉耦合控制结构，使电驱系统可在直行和复杂曲线工况下运行，解决了协同驱动下双电机转速不一致的问题。
13、4)本专利技术为解决滑模指数趋近率难以平衡趋近速度和抖振强度之间的矛盾问题，提出了新型滑模变速指数趋本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双CLF-PM电机分布式无位置传感器协同控制系统，与双CLF-PM电机相连接，其特征是：包括一个比例同步系数计算模块、两个比例同步误差补偿器、两个无位置传感器控制部分、两个转速给定PI调节器以及两个电流矢量控制部分，
2.一种权利要求1所述的双CLF-PM电机分布式无位置传感器协同控制系统的控制方法，其特征是包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征是：步骤3)中所述的同步均值误差ωe_avg为均值转速。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征是：所述的均值转速
5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征是：步骤4)中所述的滑模控制器为变速指数趋近率的滑模控制器，变速指数趋近率tanh(σs)为双曲正切函数，通过调整k2与α实现变指数趋近，状态变量x满足在有限时间内趋近于0，参数满足k1i>0、k2i>0、k3i>1、σi>1、1>hi>0、αi>0。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是：滑模控制器的滑模面
7.根据权利要求6所述的控制方
8.根据权利要求2所述的控制方法，其特征是：由时变扰动观测器和锁相环串联组成无位置传感器控制部分，所述的无位置传感器控制部分输入单CLF-PM电机的定子电压uαi、uβi与电流iαi、iβi，输出估计电角速度和估计转子位置电角度将所述的估计转子位置电角度输入电流矢量控制部分。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征是：时变扰动观测器将定子电压uαi、uβi与电流iαi、iβi作为输入量，得到反电动势观测值z1i，z2i为辅助变量，l1i，l2i为观测器增益系数，Ldi、Lqi、ωei分别代表定子d、q轴电感和转子电角速度，Rsi为定子电阻。
10.根据权利要求2所述的控制方法，其特征是：步骤2)中所述的给定电角速度ωei*分别为ωi*为第一、第二CLF-PM电机的目标机械角速度，r为驱动轮半径，vf为期望车速，δf为期望转向角。
...【技术特征摘要】
1.一种双clf-pm电机分布式无位置传感器协同控制系统，与双clf-pm电机相连接，其特征是：包括一个比例同步系数计算模块、两个比例同步误差补偿器、两个无位置传感器控制部分、两个转速给定pi调节器以及两个电流矢量控制部分，
2.一种权利要求1所述的双clf-pm电机分布式无位置传感器协同控制系统的控制方法，其特征是包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征是：步骤3)中所述的同步均值误差ωe_avg为均值转速。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征是：所述的均值转速
5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征是：步骤4)中所述的滑模控制器为变速指数趋近率的滑模控制器，变速指数趋近率tanh(σs)为双曲正切函数，通过调整k2与α实现变指数趋近，状态变量x满足在有限时间内趋近于0，参数满足k1i>0、k2i>0、k3i>1、σi>1、1>hi>0、αi>0。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是：滑模控制器的滑模面
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特...
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