一文了解电驱动系统的标定

marjrh

图片来源：网络
今天聊个有意思的话题：电驱动系统的标定，相信你一定有所收获。。。电驱动系统的标定，听起来可能是一个复杂而技术性的过程，但当你深入了解和思考之后，你会发现TA与人类情感世界中的恋爱过程有着惊人的相似之处。每个阶段，都有TA的意义，在这个过程中会遇到各种各样的挑战和收获，但只要两个人（电机和电控）能充分了解彼此、保持信任和沟通、相互理解和包容，就一定能走过每个阶段，走向美好的未来。第一阶段：相识与初步了解电机标定的初期，我们首先要对电机进行初步的了解和认知。这个阶段，彼此对于对方都是未知、充满了好奇和期待，抱着这种期待开始了第一节交流，尝试了解了对方的基本信息、兴趣、性格和爱好。在电机标定的世界里，一般我们会称这个阶段为：电机的被动测试。通俗点讲，就是要了解"你是个怎样的电机？"。在这个阶段，不需要有控制器硬件和软件的支持，电机单体在台架上被动拖起。我们会在不同温度、不同转速下，通过在短路、开路两种工况中，初步获取电机的电感、磁链、电阻、铜损和铁损等基本信息，为后续的标定工作做好准备。



图片来源：网络

第二阶段：深入交流第二阶段，回答的是"能否继续走下去"的问题。在这个阶段，开始有了更深入的交流和情感培养，彼此分享对生活、对工作、对人生的想法，逐步建立起一定的感情基础。这个阶段很重要，彼此双方对"能否继续走下去"有了答案…在这个阶段，需要目标控制器的介入。根据电机控制模型，我们知道所有的传感器从硬件采样到软件接收到这一数字量，中间会经历很多环节，产生延迟或衰减，这就需要我们会对电流传感器、旋变信号幅值和相位等进行初步修正，一般称为传感器标定。与此同时，还对电流环进行初步标定，目标是确保电流环在全转速范围内可以基本按预期运行，这是下一阶段执行MTPA/MTPV的前提条件。如果符合预期，可以尝试继续走下去。

图片来源：网络第三阶段：热恋第三阶段，两个人已经确定了关系，共同经历着各种美好的时光，分享着彼此的喜怒哀乐，建立起了特殊的默契和联系，找到了最佳的相处模式（确定最佳工作点）、对彼此脾性有深度了解（电流环精准可控），并且过程中还会对感情及时进行修复（损耗补偿）。电机和电控，"最佳的相处模式"在哪里呢？就是这个阶段要回答的问题之一。通过扭矩方程可以知道：电机的扭矩与id, iq都相关，对于同一个扭矩可以有不同的id+iq组合。那么，什么样的id, iq组合输出这一扭矩才是效率最优的呢？

永磁同步电机扭矩方程图片来源：SysPro系统工程智库

一般的做法是通过脚本遍历所有工况，确定最佳工作点，也就是我们常说的MTPA和MTPV。（关于如何执行MTPA, MTPV？基本原则是什么？这里不做展开，感兴趣的朋友可以参考知识星球中视频或手册，后续也会对此进行梳理和总结）


图片来源：网络
仅仅找到了"最佳相处模式"还不够，在此阶段还要对电流环做精确的控制。虽然id, iq影响着最终的扭矩，根据电流环模型我们知道，对他们的控制是通过ud,uq实现的。根据电压方程，只有我们准确知道了电机的电感Ld, Lq、磁链ψ等信息，才能完成这一工作。

永磁同步电机电压方程图片来源：SysPro系统工程智库正是通过这个阶段的”热恋”，拟合获取一个Ld, Lq相关的多项式及其参数，如下图所示。



图片来源：网络
在这个阶段要考虑的最后一个问题是：转矩精度。电驱动系统的损耗直接影响着最终的扭矩精度的大小。从电控的DC输入端到电机转轴输出端，中间会经历各种各样的损耗，例如铜损、铁损、摩擦损耗，在这个阶段还要对这些进行损耗补偿。这就好像是“热恋”中偶尔也需要”修补情感”，遇到分歧和挫折，如果不能及时"补偿"漏洞，裂痕会越来越大。

图片来源：网络如果能顺利走过这个阶段，终身大事基本确定80%了。
第四阶段：稳定阶段第四阶段，双方的感情逐渐成熟，开始共同规划未来，相互扶持、相互理解，情感稳定而持久。进入这个阶段后，电机已经能够稳定的运行，并且可以支持峰值、持续、效率、功能等一系列的系统级测试工作了。在这个阶段，我们需要额外考虑的是整车的动态响应需求，以及基于应用场景/工况的特殊需求，例如电流环动态响应的标定、死区的补偿、降额功能的修正、温度模型的补偿等等。"只有相互扶持，才能共同进步"，以确保最终的性能表现、功能性、安全性、可靠性等都能满足预期，"终成眷属"。

图片来源：网络
以上就是电驱动系统标定的全部过程。当然，每一段恋爱都会遇到一些挑战和困难，但只要两个人彼此信任、相互支持，就一定能够渡过难关，走向幸福的未来。


图片来源：网络写完这篇，感觉自己快成情感博主了...希望你有所收获...感谢你的阅读，祝小伙伴们都能像标定电机一样，经营好自己的爱情和人生。