eps中更精確電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com．設(shè)計(jì)．計(jì)算·研究·EPS中更精確的電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法研究★呂威郭孔輝張建偉(吉林大學(xué)汽車動態(tài)模擬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)【摘要】電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中需要用到準(zhǔn)確的助力電機(jī)轉(zhuǎn)速信號，因此本文提出一種變內(nèi)阻變反電動勢系數(shù)的助力電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法。通過測試直流電機(jī)內(nèi)阻和反電動勢系數(shù)隨電機(jī)電流的變化曲線，從而得到電機(jī)轉(zhuǎn)速更精確的估計(jì)表達(dá)式。通過對比試驗(yàn)驗(yàn)證可知，本文提出的電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法能夠顯著提高估計(jì)精度。主題詞：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)速估算試驗(yàn)中圖分類號：U463．4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—3703

2、(2010)03—0001—03StudyonAMoreAccurateMethodofEPSMotorAugular-VelocityEstimationLvWei，GuoKonghui，ZhangJianwei(StateKeyLaboratoryofAutomobileDynamicSimulation，JilinUniversity)【Abstract]Accurateboostmotorspeedsignalisneededinelectricpowersteeringsystem．Thispaperpresent

3、samotoraugnlarvelocityestimationmethodbasedonvariableresistanceandvariableback—EMFcoefficient．AmoreaccurateestimateexpressionisobtainedbytestingthecunreofDCmotorinternalresistanceandback-EMFcoefficientwhichchangeswiththemotorcurrent．Bycomparingtheexperimentalresult

4、，themotoraugularvelocityestimationmethodthispaperpresentscansignificantlyimprovetheestimationaccuracy．Keywords：Electricpowersteeringsystem，Speed，Estimation，Test1前言2電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ElectricPowerSteering，直流有刷電機(jī)的等效電路如圖1所示。簡稱EPS)中。電機(jī)轉(zhuǎn)速是一個非常重要的信號。為改善EPS控制效果．需要通過電機(jī)轉(zhuǎn)速施加

5、阻尼補(bǔ)償和電機(jī)慣量補(bǔ)償【卜句．而為消除車輛原地轉(zhuǎn)向時電機(jī)的振動問題．也需要通過電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)施反饋控制。然而，出于成本考慮。目前以直流電機(jī)作為助力電機(jī)的EPS時并不配備電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器．因此，需要利用其他信息對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行估計(jì)。圖1直流有刷電機(jī)的等效電路在EPs開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)．電機(jī)內(nèi)阻和反電動勢電機(jī)微分方程可表示為：系數(shù)并非常數(shù)．尤其隨電機(jī)電流變化明顯研究發(fā)U=LdI+RI+Kgo(1)現(xiàn)．采用定參數(shù)估計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生較大的估計(jì)誤差。因此。本文建立了電機(jī)試驗(yàn)臺。通過試驗(yàn)測出電式中，為電機(jī)端電壓；￡為電機(jī)電感；，為電機(jī)電機(jī)內(nèi)阻和反電

6、動勢系數(shù)隨電流的變化曲線．采用變流；R為電機(jī)內(nèi)阻；為電機(jī)反電動勢系數(shù)；為電參數(shù)方法對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行估計(jì)通過3種估計(jì)方法機(jī)轉(zhuǎn)速的結(jié)果對比證明．變參數(shù)估計(jì)方法能夠顯著提高電由于電機(jī)電感通常非常?。虼撕雎噪姼械挠皺C(jī)轉(zhuǎn)速的估計(jì)精度響，則式(1)簡化為：}基金項(xiàng)目：國家“863”高科技資助項(xiàng)目(2006AA110103)。2010年第3期學(xué)兔兔www.xuetutu.com．設(shè)計(jì)．計(jì)算．研究．∞=(U—RI)／K(2)N·m，因此要求試驗(yàn)臺有較高的加工精度．各組成部電機(jī)電壓和電流在EPS控制器中均可測到．因分的摩擦較小，轉(zhuǎn)速、扭矩傳感

7、器和磁粉制動器具有此只要知道電機(jī)內(nèi)阻和反電動勢系數(shù)．電機(jī)轉(zhuǎn)速就較高的采集和控制精度可以由式(2)計(jì)算得到電機(jī)內(nèi)阻和電機(jī)反電動勢為保證采樣同步和采集精度。試驗(yàn)臺控制器和系數(shù)與電機(jī)本身的構(gòu)造關(guān)系密切．一般作為常數(shù)處電機(jī)控制器的CAN通信均采用100Hz的高速通信理．但EPS的助力電機(jī)之間工作電流變化較大，需頻率，并且在測試電機(jī)參數(shù)時采用穩(wěn)態(tài)測試方法．即要工作在幾安到幾十安．因此驗(yàn)證電機(jī)內(nèi)阻和反電當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后再進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄．這時電機(jī)的動勢系數(shù)對電機(jī)電流的變化情況對準(zhǔn)確估計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)扭矩和電壓、電流信號均是穩(wěn)態(tài)值，消除了異步采樣速

8、至關(guān)重要帶來的影響本文建立了EPS電機(jī)試驗(yàn)臺．通過一系列試驗(yàn)4測試方法和測試結(jié)果測試電機(jī)內(nèi)阻和反電動勢系數(shù)隨電流的變化曲線3EPS電機(jī)試驗(yàn)臺4‘1內(nèi)阻和電機(jī)反電動勢系數(shù)隨電流的本文的待測電機(jī)是額定電壓12v、最大電流30變化關(guān)系，采用下面的測試方法：A的直流有刷電機(jī)．所建立的EPS電機(jī)試驗(yàn)