控制器軟件之速度控制功能設(shè)計(jì)

速度控制和扭矩控制一樣，是車輛控制的必須功能，如駐波時就需要進(jìn)行速度控制，其設(shè)計(jì)需滿足下面幾點(diǎn)：

• 軟件應(yīng)該在10ms周期需求扭矩計(jì)算信號整合功能，輸入信號為驅(qū)動模式、需求扭矩、轉(zhuǎn)速、外部速度環(huán)的kpki，扭矩ramp，扭矩最大值和最小值，輸出信號為：轉(zhuǎn)速差值、Kp、Ki值，Pi積分限幅值、前饋扭矩值、扭矩Ramp、需求扭矩的上下限值。
• 能根據(jù)模式請求是否為自標(biāo)定模式切換需求扭矩及扭矩Ramp值，當(dāng)模式請求為自標(biāo)定時，使用狀態(tài)機(jī)給定的自標(biāo)定扭矩及扭矩Ramp；反之，則使用CAN上的需求扭矩和扭矩Ramp值。
• 能根據(jù)模式請求是否為外部速度環(huán)切換速度環(huán)時的Kp值；若為外部速度環(huán)模式，則使用外部速度環(huán)的Kp值，反之使用內(nèi)部Kp值；Kp、Ki值可以通過轉(zhuǎn)速差值查表獲得。
• 能根據(jù)模式請求進(jìn)行模式切換，若需求為扭矩環(huán)時，輸出前饋扭矩為需求扭矩值，其他用以PI計(jì)算的值全為0；若需求模式為速度環(huán)時，輸出前饋扭矩為需求扭矩，PI計(jì)算參數(shù)為查表獲取的Kp、Ki值，以及設(shè)定的積分限幅值；若需求模式為其他模式，則輸出的所有PI參數(shù)為0且前饋扭矩為0。
• 軟件應(yīng)該在10ms周期加入需求扭矩計(jì)算功能，輸入信號為轉(zhuǎn)速差值、速度環(huán)Kp、Ki值、積分限幅值、前饋扭矩值，輸出不加damping不加Ramp的扭矩需求值。
• 該模塊應(yīng)能通過增量式PI的模式計(jì)算轉(zhuǎn)速控制的需求扭矩，并通過積分限幅值對積分進(jìn)行限幅。

1 功能描述

1.1 信號整合模塊

圖1.信號整合

該模塊內(nèi)主要分兩個子系統(tǒng)，第一部分主要是對輸入信號進(jìn)行前處理：

圖2.信號前處理

第二部分是根據(jù)當(dāng)前模式選擇參數(shù)，模型框架如下圖：

圖3.參數(shù)選擇模塊

第一部分內(nèi)部邏輯如下所示模型框圖：

圖4.信號前處理內(nèi)部

從上圖可知：

該子系統(tǒng)主要是PI參數(shù)選擇模塊，如下：

圖5.參數(shù)選擇內(nèi)部結(jié)構(gòu)

對于PI參數(shù)選擇模塊則為通過當(dāng)前驅(qū)動控制模式請求是不是為外部速度環(huán)，若為外部速度環(huán)則使用外部的Kp值，當(dāng)使用外部Kp值時，需通過需求轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的差值tdc_xDevSpd判斷使用快速的Kp值CSD_RecKpHighNCtL還是慢速的Kp值CSD_RecKpLowNCtL，當(dāng)轉(zhuǎn)速差值絕對值大于3000時，使用快速Kp值，反之，使用慢速Kp值；若為內(nèi)部速度環(huán)則直接使用內(nèi)部查表的Kp、Ki值，其中Kp、Ki通過轉(zhuǎn)速差值查表得到。

1.2 速度環(huán)需求扭矩計(jì)算

圖6.需求扭矩PI計(jì)算模塊

該模塊主要是是用以計(jì)算速度環(huán)時的需求扭矩，該P(yáng)I為增量式PI，通過增量式PI計(jì)算轉(zhuǎn)速環(huán)時的扭矩，并對積分扭矩進(jìn)行積分限幅防止積分飽和，其中前饋扭矩可以在模式切換時防止扭矩跳變，起到扭矩平滑過渡的目的。