本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車主動(dòng)減振控制方法。

背景技術(shù)：

隨著全球汽車保有量不斷增加，汽車尾氣排放引起的環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，同時(shí)燃油大量消耗也加速了石油資源的枯竭，而在能源緊缺、環(huán)境惡化的形勢(shì)下,加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保的新能源汽車已迫在眉睫。新能源汽車作為傳統(tǒng)汽車的一種替代產(chǎn)品已是大勢(shì)所趨,并受到世界各國(guó)政府與車企的認(rèn)可與重視。新能源汽車一般有多個(gè)動(dòng)力源，以混合動(dòng)力汽車為例，車輛的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，二者既可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)也可以聯(lián)合驅(qū)動(dòng)。為了降低排放，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，發(fā)動(dòng)機(jī)需要怠速停機(jī)，而在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)后，則需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在這種起動(dòng)和停機(jī)過(guò)程中就可能會(huì)造成車輛抖動(dòng)，導(dǎo)致舒適性下降。另一方面，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度明顯高于發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)較大的轉(zhuǎn)矩階躍施加到動(dòng)力傳動(dòng)系上時(shí)也可能造成共振，導(dǎo)致車輛抖動(dòng)。

因此，專利“一種純電動(dòng)汽車消除車輛抖動(dòng)的控制方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?01410435003.8)提出基于轉(zhuǎn)速濾波和變參數(shù)PID的控制算法以解決純電動(dòng)汽車抖動(dòng)問(wèn)題，具體方法是對(duì)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)MotSpd和濾波后的轉(zhuǎn)速M(fèi)otSpdFil做差，然后對(duì)該轉(zhuǎn)速差進(jìn)行PID控制，生成轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償信號(hào)TqCorr并疊加到需求轉(zhuǎn)矩TqDrvReq上，通過(guò)抑制電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)從而達(dá)到整車防抖動(dòng)目的。該專利從原理上可以達(dá)到消除車輛抖動(dòng)的目的，但問(wèn)題是其轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償信號(hào)TqCorr是通過(guò)整車控制器計(jì)算的，它需要接收轉(zhuǎn)速信號(hào)并發(fā)送轉(zhuǎn)矩指令給電機(jī)控制器，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速是快速變化的信號(hào)，整車控制器與電機(jī)控制器間的通信周期以及轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償運(yùn)算造成的延時(shí)將導(dǎo)致控制效果大打折扣；另外，傳動(dòng)系的共振頻率一般較低，抖動(dòng)多發(fā)生在低車速范圍，因此，低車速范圍的抖動(dòng)抑制是必要的，但是該專利并未對(duì)轉(zhuǎn)速范圍進(jìn)行限定，所以在高車速段將導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩的高頻波動(dòng)，影響整車舒適性，導(dǎo)致電機(jī)損耗增加和系統(tǒng)效率降低。

專利“一種扭矩補(bǔ)償方法及裝置”(申請(qǐng)?zhí)枺?01410274023.1)提出一種根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率正負(fù)計(jì)算補(bǔ)償扭矩的控制方法，該方法對(duì)100ms內(nèi)的轉(zhuǎn)速變化率進(jìn)行計(jì)算，然后判斷變化率正負(fù)和閾值，如果變化率的絕對(duì)值超過(guò)1200則相應(yīng)補(bǔ)償2～5Nm。該專利的控制目標(biāo)是電機(jī)的加速度為零，在加速度不為零的情況下則施加補(bǔ)償扭矩，因此其只適用于固定轉(zhuǎn)速工作點(diǎn)的應(yīng)用場(chǎng)合，而不適用于頻繁加減速的整車工況。

專利“一種純電動(dòng)汽車起步抖動(dòng)的抑制方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?01410274023.1)提出一種增大電機(jī)響應(yīng)整車期望力矩的步長(zhǎng)，同時(shí)增加轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)對(duì)整車期望力矩進(jìn)行修正方法，達(dá)到抑制起步抖動(dòng)并兼顧整車加速性的目的。該專利的轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)需要通過(guò)整車阻力力矩和牽引力矩來(lái)計(jì)算整車加速力矩，恰恰是整車阻力力矩是難以計(jì)算和測(cè)量的，導(dǎo)致整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)模型不可用。另外，該方法需建立準(zhǔn)確的傳動(dòng)系數(shù)學(xué)模型，由于傳動(dòng)系部件較多，各部件參數(shù)和特性與工作環(huán)境以及使用時(shí)間有關(guān)，難以建立適用于整個(gè)生命周期的準(zhǔn)確模型。因此，這種方法對(duì)整車抖動(dòng)的抑制作用將由于整車阻力力矩?zé)o法估算以及傳動(dòng)系數(shù)學(xué)模型不準(zhǔn)確而大打折扣。

專利“消除電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛低速抖動(dòng)的控制系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)枺?01210561297.X)提出一種將車輛特性描述成一階阻尼積分環(huán)節(jié)，電機(jī)控制器輸出信號(hào)疊加擾動(dòng)信號(hào)后輸入到整車特性模型，根據(jù)整車速度信號(hào)和濾波后的信號(hào)計(jì)算抖動(dòng)補(bǔ)償力矩，與接收到的整車控制指令疊加后輸入到電機(jī)控制器形成閉環(huán)控制，達(dá)到抑制車輛低速抖動(dòng)的問(wèn)題。該專利的控制方法關(guān)鍵在于車輛的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻尼系數(shù)的識(shí)別與測(cè)量，而整車的動(dòng)力傳動(dòng)系部件多、離合器結(jié)合或分開或者不同檔位下慣量和阻尼均變化，因此該方法在實(shí)際使用中將存在較大的限制，將影響抖動(dòng)抑制的效果。

專利“用于直驅(qū)電動(dòng)車的主動(dòng)減震系統(tǒng)及方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?01410082343.7)提出在整車上安裝加速度傳感器實(shí)時(shí)采集整車加速度，通過(guò)PID控制整車加速度在參考加速度附件，從而獲得各驅(qū)動(dòng)輪的補(bǔ)償力矩，疊加到原始力矩上達(dá)到主動(dòng)減震的目的。該專利的問(wèn)題在于需要增加額外的加速度傳感器，增加了整車的成本。

以上專利都針對(duì)整車抖動(dòng)提出了解決方案，但是有的受限于通信時(shí)間延遲、有的受限于工況、有的受限于精確的傳動(dòng)系數(shù)學(xué)模型和參數(shù)、有的受限于成本都使整車抖動(dòng)抑制作用不能有效發(fā)揮，未能解決發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁起停或者大扭矩階躍造成的電動(dòng)汽車傳動(dòng)系共振問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種電動(dòng)汽車主動(dòng)減振控制方法，解決發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁起停或者大扭矩階躍造成的電動(dòng)汽車傳動(dòng)系共振問(wèn)題，有效改善低速抖動(dòng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種電動(dòng)汽車主動(dòng)減振控制方法，包括電控系統(tǒng)、主動(dòng)減振控制模塊、加法模塊、電流控制模塊、逆變器、能量系統(tǒng)、電流傳感器、電機(jī)、位置傳感器和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊，所述的能量系統(tǒng)提供電能和電壓給逆變器以驅(qū)動(dòng)電機(jī)；其步驟如下：

第一步：位置傳感器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置θ，轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊根據(jù)位置傳感器的輸出信號(hào)θ計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速ω；

第二步：主動(dòng)減振控制模塊接收電控系統(tǒng)發(fā)出的Enable使能信號(hào)和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊輸出的速度信號(hào)ω，判定是否進(jìn)行主動(dòng)減振控制，根據(jù)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci和定標(biāo)因數(shù)f的乘積計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c，由加法模塊和電控系統(tǒng)接收；

第三步：加法模塊對(duì)電控系統(tǒng)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩指令T^*和主動(dòng)減振控制模塊輸出的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c進(jìn)行疊加得到轉(zhuǎn)矩參考T_ref，輸出到電流控制模塊；

第四步：電流控制模塊根據(jù)轉(zhuǎn)矩參考T_ref生成電流指令，根據(jù)電流傳感器輸出的電機(jī)的相電流i_a和i_b以及位置信號(hào)θ進(jìn)行電流閉環(huán)控制，最后輸出低壓信號(hào)級(jí)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)到逆變器。

所述的主動(dòng)減振控制模塊包括速增益模塊、低通濾波器模塊、加減法模塊、補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊和定標(biāo)因數(shù)模塊；

所述的轉(zhuǎn)速增益模塊的輸入是電機(jī)轉(zhuǎn)速ω，根據(jù)增益系數(shù)k對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速ω進(jìn)行等比例放大或者縮小生成轉(zhuǎn)速ω_k，見(jiàn)公式(1)，然后分別輸入到低通濾波器模塊和加減法模塊中。

ω_k＝k*ω (1)

所述的低通濾波器模塊對(duì)ω_k進(jìn)行低通濾波生成轉(zhuǎn)速信號(hào)ω_lpf，濾波器的截止頻率設(shè)定應(yīng)不大于傳動(dòng)系的共振頻率，且是一個(gè)可標(biāo)定量；

所述的加減法模塊用ω_lpf和ω_k做差生成轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e，該信號(hào)本身是一個(gè)波動(dòng)的信號(hào)，輸出到補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊，見(jiàn)公式(2)。

ω_e＝ω_lpf-ω_k (2)

所述的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊根據(jù)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci并限幅，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算可以是線性等比例方式，見(jiàn)公式(3)。

其中，B為補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值的限幅值，當(dāng)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e大于等于A或者小于-A時(shí)，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci被分別被限定為B和-B，限幅值B是一個(gè)可標(biāo)定的量。當(dāng)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e在A和-A之間時(shí)，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci與轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e呈線性正比例關(guān)系，比例系數(shù)是B/A。

所述的定標(biāo)因數(shù)模塊根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速ω和定標(biāo)因數(shù)f計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_c，在0到ω_low轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)定標(biāo)因數(shù)f等于1，從ω_low到ω_high轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)定標(biāo)因數(shù)f由1線性下降到0，大于ω_high轉(zhuǎn)速后定標(biāo)因數(shù)f等于0，具體的轉(zhuǎn)速閾值ω_low和ω_high根據(jù)實(shí)車驗(yàn)證效果進(jìn)行標(biāo)定，見(jiàn)公式(4)。

所述的逆變器由功率電子器件和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)成，并提供高壓功率級(jí)PWM給電機(jī)定子繞組，其中，功率電子器件可以是絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(IGBT)或金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管。

所述的電控系統(tǒng)包括不同的傳感器、電控單元或者至少有一個(gè)可以執(zhí)行運(yùn)算指令的處理器或者存儲(chǔ)器，電控系統(tǒng)也可以和其他的車輛控制單元相連接。電控系統(tǒng)的功能是生成轉(zhuǎn)矩指令T^*和Enable使能信號(hào)，接收主動(dòng)減振控制模塊發(fā)出的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c，轉(zhuǎn)矩指令T^*用于控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，Enable使能信號(hào)用于控制是否使能主動(dòng)減振控制模塊，接收補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c的目的在于對(duì)下一輪輸出轉(zhuǎn)矩T^*進(jìn)行閉環(huán)計(jì)算。

所述的主動(dòng)減振控制模塊接收電控系統(tǒng)發(fā)出的Enable使能信號(hào)和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊輸出的速度信號(hào)ω，判定是否進(jìn)行主動(dòng)減振控制，計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c并根據(jù)定標(biāo)因數(shù)f對(duì)其進(jìn)行限制。

所述的加法模塊功能是根據(jù)公式(5)對(duì)電控系統(tǒng)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩指令T^*和主動(dòng)減振控制模塊輸出的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c進(jìn)行疊加得到轉(zhuǎn)矩參考T_ref，輸出到電流控制模塊。

T_ref＝T^*+T_c (5)

所述的電流控制模塊根據(jù)轉(zhuǎn)矩參考T_ref生成電流指令，根據(jù)電機(jī)的相電流i_a和i_b以及位置信號(hào)θ進(jìn)行電流閉環(huán)控制，最后輸出低壓信號(hào)級(jí)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(Pulse Width Modulation，PWM)到逆變器。

所述的能量系統(tǒng)提供電能和電壓給逆變器以驅(qū)動(dòng)電機(jī)，能量源可以是電池、燃料電池、超級(jí)電容或者其他形式的電源。

所述的電流傳感器用于檢測(cè)電機(jī)相電流，電流傳感器類型可以是非接觸式的磁感應(yīng)電流傳感器、也可以是接觸式測(cè)量的電阻式電流傳感器。

所述的電機(jī)是一個(gè)三相交流電機(jī)或者其他多相電機(jī)，具備定轉(zhuǎn)子，電機(jī)類型可以是永磁同步電機(jī)、交流異步電機(jī)或開關(guān)磁阻電機(jī)。

所述的位置傳感器用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置θ，位置傳感器類型可以是旋轉(zhuǎn)變壓器，也可以是能夠測(cè)量轉(zhuǎn)子絕對(duì)位置的光電編碼器或者霍爾位置傳感器。

所述的轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊根據(jù)位置傳感器的輸出信號(hào)θ計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速ω。

本發(fā)明的有益效果如下：

一般情況下，整車的傳動(dòng)系共振頻率較低且在低車速范圍內(nèi)的共振對(duì)舒適性影響較大，因此，有必要根據(jù)不同轉(zhuǎn)速范圍選擇定標(biāo)因數(shù)f，在低速區(qū)定標(biāo)因數(shù)f設(shè)定為1，將對(duì)整車實(shí)施較強(qiáng)的抖動(dòng)抑制作用，可以有效改善低速抖動(dòng)問(wèn)題；相反在高速區(qū)不易引起整車共振，因此，定標(biāo)因數(shù)f設(shè)定為0，即使產(chǎn)生共振經(jīng)過(guò)傳動(dòng)系濾波后其影響也可接受；另外，在低速和高速的過(guò)渡區(qū)，定標(biāo)因數(shù)f線性下降可使轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償過(guò)程平滑過(guò)渡，不至于產(chǎn)生振蕩。在補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩計(jì)算方面是通過(guò)轉(zhuǎn)速差ω_e計(jì)算獲得的，一方面是補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速差信號(hào)形成跟蹤補(bǔ)償作用，通過(guò)不同的計(jì)算公式可以使轉(zhuǎn)速差與補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩形成正比例對(duì)應(yīng)關(guān)系，另一方面，也可以形成非線性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，給整車系統(tǒng)的抖動(dòng)標(biāo)定提供便利；補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩通過(guò)單獨(dú)的模塊計(jì)算并對(duì)幅值進(jìn)行限制以保證轉(zhuǎn)矩安全，然后疊加到轉(zhuǎn)矩指令上獲得轉(zhuǎn)矩參考用于轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制，在不改變基于磁場(chǎng)定向的矢量控制框架的情況下，實(shí)現(xiàn)了電流閉環(huán)控制，因此，易于集成和平臺(tái)化。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的電動(dòng)汽車主動(dòng)減振控制方法原理框圖；

圖2是本發(fā)明的電動(dòng)汽車主動(dòng)減振控制方法的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩計(jì)算框圖；

圖3是本發(fā)明的電動(dòng)汽車主動(dòng)減振控制方法的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩計(jì)算流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，電動(dòng)汽車主動(dòng)減振控制系統(tǒng)包括電控系統(tǒng)1、主動(dòng)減振控制模塊2、加法模塊3、電流控制模塊4、逆變器5、能量系統(tǒng)6、電流傳感器7、電機(jī)8、位置傳感器9和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊10，電控系統(tǒng)1輸出轉(zhuǎn)矩指令T^*到加法模塊3，輸出Enable使能信號(hào)到主動(dòng)減振控制模塊2；主動(dòng)減振控制模塊2輸出補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c到加法模塊3；加法模塊3輸出轉(zhuǎn)矩參考T_ref到電流控制模塊4；電流控制模塊4接收電流傳感器7輸出的相電流信號(hào)，接收位置傳感器9輸出的電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置θ，輸出電機(jī)控制信號(hào)到逆變器5；逆變器5輸出高壓功率級(jí)PWM給電機(jī)定子繞組；能量系統(tǒng)6輸出電能到逆變器5；電流傳感器7用于檢測(cè)電機(jī)相電流；電機(jī)8通過(guò)電機(jī)三相線與逆變器5相連，位置傳感器9安裝于電機(jī)8上，并輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置θ到轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊10；轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊10輸出電機(jī)轉(zhuǎn)速ω到主動(dòng)減振控制模塊2。

本發(fā)明的電動(dòng)汽車主動(dòng)減振控制方法，具體步驟如下：

第一步：位置傳感器檢測(cè)9電機(jī)8轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置θ，轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊10根據(jù)位置傳感器的輸出信號(hào)θ計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速ω；

第二步：主動(dòng)減振控制模塊2接收電控系統(tǒng)1發(fā)出的Enable使能信號(hào)和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊輸出的速度信號(hào)ω，判定是否進(jìn)行主動(dòng)減振控制，根據(jù)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci和定標(biāo)因數(shù)f的乘積計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c，由加法模塊3和電控系統(tǒng)1接收；

第三步：加法模塊3對(duì)電控系統(tǒng)1發(fā)出的轉(zhuǎn)矩指令T^*和主動(dòng)減振控制模塊2輸出的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c進(jìn)行疊加得到轉(zhuǎn)矩參考T_ref，輸出到電流控制模塊4；

第四步：電流控制模塊4根據(jù)轉(zhuǎn)矩參考T_ref生成電流指令，根據(jù)電流傳感器7輸出的電機(jī)8的相電流i_a和i_b以及位置信號(hào)θ進(jìn)行電流閉環(huán)控制，最后輸出低壓信號(hào)級(jí)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)到逆變器5。

所述的主動(dòng)減振控制模塊2包括速增益模塊21、低通濾波器模塊22、加減法模塊23、補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊24和定標(biāo)因數(shù)模塊25；

所述的轉(zhuǎn)速增益模塊21的輸入是電機(jī)轉(zhuǎn)速ω，根據(jù)增益系數(shù)k對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速ω進(jìn)行等比例放大或者縮小生成轉(zhuǎn)速ω_k，見(jiàn)公式(1)，然后分別輸入到低通濾波器模塊和加減法模塊中。

所述的低通濾波器模塊22對(duì)ω_k進(jìn)行低通濾波生成轉(zhuǎn)速信號(hào)ω_lpf，濾波器的截止頻率設(shè)定應(yīng)不大于傳動(dòng)系的共振頻率，且是一個(gè)可標(biāo)定量；

所述的加減法模塊23用ω_lpf和ω_k做差生成轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e，該信號(hào)本身是一個(gè)波動(dòng)的信號(hào)，輸出到補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊，見(jiàn)公式(2)。

所述的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊24根據(jù)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci并限幅，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算可以是線性等比例方式，見(jiàn)公式(3)。

其中，B為補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值的限幅值，當(dāng)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e大于等于A或者小于-A時(shí)，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci被分別被限定為B和-B，限幅值B是一個(gè)可標(biāo)定的量。當(dāng)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e在A和-A之間時(shí)，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci與轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e呈線性正比例關(guān)系，比例系數(shù)是B/A。

所述的定標(biāo)因數(shù)模塊25根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速ω和定標(biāo)因數(shù)f計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_c，在0到ω_low轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)定標(biāo)因數(shù)f等于1，從ω_low到ω_high轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)定標(biāo)因數(shù)f由1線性下降到0，大于ω_high轉(zhuǎn)速后定標(biāo)因數(shù)f等于0，具體的轉(zhuǎn)速閾值ω_low和ω_high根據(jù)實(shí)車驗(yàn)證效果進(jìn)行標(biāo)定，見(jiàn)公式(4)。

所述的逆變器5由功率電子器件和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)成，并提供高壓功率級(jí)PWM給電機(jī)定子繞組，其中，功率電子器件可以是絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(IGBT)或金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管。

所述的電控系統(tǒng)1包括不同的傳感器、電控單元或者至少有一個(gè)可以執(zhí)行運(yùn)算指令的處理器或者存儲(chǔ)器。電控系統(tǒng)1其他的車輛控制單元相連接，電控系統(tǒng)1生成轉(zhuǎn)矩指令T^*和Enable使能信號(hào)，接收主動(dòng)減振控制模塊2發(fā)出的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c，轉(zhuǎn)矩指令T^*用于控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，Enable使能信號(hào)用于控制是否使能主動(dòng)減振控制模塊2，接收補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c的目的在于對(duì)下一輪輸出轉(zhuǎn)矩T^*計(jì)算進(jìn)行閉環(huán)控制；主動(dòng)減振控制模塊2的主要功能是接收電控系統(tǒng)1發(fā)出的Enable使能信號(hào)和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊輸出的速度信號(hào)ω，判定是否進(jìn)行主動(dòng)減振控制，計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c并根據(jù)定標(biāo)因數(shù)f對(duì)其進(jìn)行限制。加法模塊3功能是根據(jù)公式(4)對(duì)電控系統(tǒng)1發(fā)出的轉(zhuǎn)矩指令T^*和主動(dòng)減振控制模塊2輸出的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c進(jìn)行疊加得到轉(zhuǎn)矩參考T_ref，輸出到電流控制模塊4。電流控制模塊4根據(jù)轉(zhuǎn)矩參考T_ref生成電流指令，根據(jù)電機(jī)的相電流i_a和i_b以及位置信號(hào)θ進(jìn)行電流閉環(huán)控制，最后輸出低壓信號(hào)級(jí)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(Pulse Width Modulation，PWM)到逆變器5。逆變器5由功率電子器件和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)成并提供高壓功率級(jí)PWM給電機(jī)定子繞組，其中，功率電子器件可以是絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(IGBT)或金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管。能量系統(tǒng)6提供電能和電壓給逆變器5以驅(qū)動(dòng)電機(jī)8，能量源可以是電池、燃料電池、超級(jí)電容或者其他形式的電源。電流傳感器7用于檢測(cè)電機(jī)相電流，電流傳感器類型可以是非接觸式的磁感應(yīng)電流傳感器、也可以是接觸式測(cè)量的電阻式電流傳感器。電機(jī)8是一個(gè)三相交流電機(jī)或者其他多相電機(jī)，具備定轉(zhuǎn)子，電機(jī)類型可以是永磁同步電機(jī)、交流異步電機(jī)或開關(guān)磁阻電機(jī)。位置傳感器9用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置θ，位置傳感器9的類型可以是旋轉(zhuǎn)變壓器也可以是能夠測(cè)量轉(zhuǎn)子絕對(duì)位置的光電編碼器或者霍爾位置傳感器。轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊10根據(jù)位置傳感器9的輸出信號(hào)θ計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速ω。

如圖2所示，所述的主動(dòng)減振控制模塊2包括轉(zhuǎn)速增益模塊21、低通濾波器模塊22、加減法模塊23、補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊24和定標(biāo)因數(shù)模塊25。

所述的轉(zhuǎn)速增益模塊21的輸入是電機(jī)轉(zhuǎn)速ω，其功能是對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速ω乘以增益系數(shù)k進(jìn)行等比例放大或者縮小生成增益后的轉(zhuǎn)速ω_k，具體見(jiàn)公式(1)，輸出到低通濾波器模塊22和加減法模塊23中。

低通濾波器模塊22對(duì)ω_k進(jìn)行低通濾波，生成濾波后的轉(zhuǎn)速信號(hào)ω_lpf，濾波器的截止頻率設(shè)定應(yīng)不大于傳動(dòng)系的共振頻率，且是一個(gè)可標(biāo)定量。

加減法模塊23用ω_lpf和ω_k做差生成轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e，該信號(hào)本身是一個(gè)波動(dòng)的信號(hào)，輸出到補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊24，具體見(jiàn)公式(2)。

補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊24功能是根據(jù)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci并限幅，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算可以是線性等比例方式，如公式(3)，也可以是其他類型非線性計(jì)算方式；其中，B為補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值的限幅值，當(dāng)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e大于等于A或者小于-A時(shí)，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci被分別限定為B和-B，限幅值B是一個(gè)可標(biāo)定的量。當(dāng)轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e在A和-A之間時(shí)，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci與轉(zhuǎn)速差信號(hào)ω_e呈線性正比例關(guān)系，比例系數(shù)是B/A。

定標(biāo)因數(shù)模塊25功能是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速ω和定標(biāo)因數(shù)f計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_c，在0到ω_low轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)定標(biāo)因數(shù)f等于1，從ω_low到ω_high轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)定標(biāo)因數(shù)f由1線性下降到0，大于ω_high轉(zhuǎn)速后定標(biāo)因數(shù)f等于0，具體的轉(zhuǎn)速閾值可以根據(jù)實(shí)車驗(yàn)證效果進(jìn)行標(biāo)定，見(jiàn)公式(4)。

如圖3所示，本發(fā)明首先根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍決策是否采取主動(dòng)減振控制避免高速區(qū)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)及效率降低的問(wèn)題；其次，主動(dòng)減振控制由單獨(dú)的模塊進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行疊加得到最終的轉(zhuǎn)矩參考，獨(dú)立的功能模塊便于集成及維護(hù)，同時(shí)轉(zhuǎn)速采集及補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩計(jì)算在同一控制器中完成，避免通信延遲問(wèn)題。另外，補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩計(jì)算通過(guò)轉(zhuǎn)速波動(dòng)信號(hào)計(jì)算，不需要復(fù)雜的傳動(dòng)系模型，易于實(shí)現(xiàn)和標(biāo)定。實(shí)施步驟如下：

第一步：轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊10根據(jù)位置傳感器9的輸出信號(hào)θ計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速ω；

第二步：主動(dòng)減振控制模塊2接收轉(zhuǎn)矩指令T^*和Enable使能信號(hào)；

第三步：主動(dòng)減振控制模塊2判斷Enable使能信號(hào)是否等于1，如是，進(jìn)入第四步；如否令T_ref等于T^*，返回第一步；

第四步：在主動(dòng)減振控制模塊2的轉(zhuǎn)速增益模塊21中利用電機(jī)轉(zhuǎn)速ω和增益系數(shù)k計(jì)算轉(zhuǎn)速ω_k；

第五步：利用低通濾波器模塊22對(duì)ω_k進(jìn)行低通濾波，生成轉(zhuǎn)速信號(hào)ω_lpf；

第六步：根據(jù)公式(1)計(jì)算轉(zhuǎn)速差ω_e；

第七步：在補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值計(jì)算模塊24中，根據(jù)轉(zhuǎn)速差ω_e計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩初值T_ci；

第八步：在定標(biāo)因數(shù)模塊25中，根據(jù)轉(zhuǎn)速ω和定標(biāo)因數(shù)f計(jì)算補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c；

第九步：加法模塊3根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令T^*和補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩T_c計(jì)算轉(zhuǎn)矩參考T_ref，返回第一步。