电动汽车矢量控制系统非线性补偿方法及系统

摘要

本发明公开了一种电动汽车矢量控制系统非线性补偿方法及系统，解决了现有逆变器的非线性特性导致相电压和相电流畸变的问题，其特征在于在两相静止坐标系下，根据电流空间矢量所在的不同扇区，将逆变器功率器件导通压降带来的电压偏差反馈给指令电压来进行补偿，保证了并网电压空间矢量仍为圆形轨迹，提高了相电压和相电流的正弦度。本发明简单有效，能够有效减小非线性误差造成的电压电流畸变现象，提高了系统运行性能；结构简单可靠、易于实现，解决了电动汽车低速行驶带来的动态稳定性差的问题，改善了电动汽车加速性能，抗干扰性强，检测精度高。

主权项

一种电动汽车矢量控制系统非线性补偿方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一、电机主电路采用三相桥式电压源型逆变器供电，电源为直流电源；步骤二、PC机设定转速信号，驱动电动汽车电机转动后，转速传感器采样得到实际转速信号，电压传感器采样得到电压信号，电流传感器采样得到电流信号；步骤三、采集的三相电流i_a、i_b、i_c经3s/2s坐标变换为两相静止坐标系下的电流分量i_α、i_β，此两相静止坐标系下的电流合成为电流空间矢量i_s，即i_s=i_α+ji_β；步骤四、判断电流空间矢量i_s所在的扇区，结合逆变器功率器件的开关状态，输出补偿后的电压值u_αcom和u_βcom；根据i_α=0，i_α=1.732i_β，i_α=－1.732i_β三条直线，将电流空间矢量i_s所在平面分为六个区域；设定：则电流空间矢量i_s所在扇区sec(i_s)由下式（1）确定：sec(i_s)=4X+2Y+Z          式（1）其中，X、Y、Z代表命题的真假；i_α、i_β为电流空间矢量i_s两相静止坐标系下的电流分量；定义门槛电压为u_th，定义A相门槛电压采用u_thsign(i_a)表示；利用电压空间矢量概念定义：u_th=u_thsign(i_a)+au_thsign(i_b)+a²u_thsign(i_c)      式(2)式(2)中：u_th为逆变器非线性带来的门槛电压空间矢量，u_th是矢量，存在实部与虚部；u_th为门槛电压，这里是数值；a=exp(j*2π/3)=cos(2π/3)+jsin(2π/3)；补偿后的电压值如表1所示：表1中：u_α、u_β分别为补偿前的电压空间矢量u_s在两项静止坐标系下的分量，u_αcom、u_βcom分别为补偿后的电压空间矢量u^*在两项静止坐标系下的分量；步骤五、将给定电压u^*_α和u^*_β结合补偿电压u_αcom和u_βcom输入到空间矢量脉宽调制模块，得到六路脉冲信号，从而控制功率器件的开通关断，得到三相输出电压来驱动电机的运行；步骤六、周期性判断电流空间矢量i_s所在的扇区来补偿逆变器非线性的电压偏差，使得逆变器输出电压呈圆形轨迹，保证驱动电机运行更加平滑，提高输出电流的正弦度。