基于CLTC工况的车用永磁同步电机MTPA控制OA

【目的】为提升电动汽车驱动系统中内置式永磁同步电机(IPMSM)在复杂工况下的运行效率与动态性能,针对传统最大转矩电流比(MTPA)控制策略参数依赖性强、稳态效率易受参数偏差影响及搜索法动态响应不足的问题,本文提出了一种中国轻型车测试循环(CLTC)工况下基于改进搜索法的最大转矩电流比(IS-MTPA)控制策略。【方法】首先,基于CLTC工况,采用K-Means聚类算法对驱动模式下的913个工况点进行聚类,从而提取6个典型工况点。其次,将典型工况点对应的MTPA集总参数作为搜索初值,并在线调整集总参数以补偿电机参数变化,实现快速、高效寻优。最后,通过仿真和试验对所提IS-MTPA-CLTC控制策略进行验证。【结果】仿真与试验结果表明,相较于传统MTPA控制策略,所提IS-MTPA-CLTC控制策略在典型车用工况下可取得更优的电流分配,铜耗平均降低28.6%,有效减少了电机能量损失;相较于集总参数搜索法MTPA控制策略,所提IS-MTPA-CLTC控制策略在负载突变工况下可显著加快搜索法自寻优过程,d、q轴电流收敛时间缩短70%,有效改善了动态跟踪性能,增强了系统的动态响应性能。【结论】所提IS-MTPA-CLTC控制策略能够兼顾稳态高效与动态快速寻优需求,适用于电动汽车真实运行场景下的IPMSM驱动控制,具有良好的工程应用潜力。