1.一种鲁棒性能高的永磁同步轮毂电机复合控制器,其特征是:其由轮毂电机电压反馈控制器(1)、电压补偿模块(2)、后验约束模块(3)、2r/2s坐标变换模块(4)、3s/2s坐标变换模块(6)、抗迟滞转子位置和速度观测模块(7)、负载转矩估计模块(8)组成;后验约束模块(3)的输出端串联2r/2s坐标变换模块(4)后再连接于包括有永磁同步轮毂电机的轮毂电机控制系统(5)的输入端,轮毂电机控制系统(5)的输出端经3s/2s坐标变换模块(6)连接抗迟滞转子位置和速度观测模块(7)的输入端,轮毂电机控制系统(5)输出三相静止坐标系下的控制电流ia(k)、ib(k)和ic(k)至3s/2s坐标变换模块(6)中,3s/2s坐标变换模块(6)输出基波电流iα(k)和iβ(k)至抗迟滞转子位置和速度观测模块(7)中,抗迟滞转子位置和速度观测模块(7)的输出端分别连接轮毂电机电压反馈控制器(1)、电压补偿模块(2)、2r/2s坐标变换模块(4)、负载转矩估计模块(8)的输入端,负载转矩估计模块(8)的输出端连接轮毂电机电压反馈控制器(1)的输入端,轮毂电机电压反馈控制器(1)和电压补偿模块(2)的输出端连接后验约束模块(3)的输入端;抗迟滞转子位置和速度观测模块(7)对输入的基波电流iα(k)和iβ(k)进行处理,抗迟滞转子位置和速度观测模块(7)输出转子角度θ(k)、转子实际角速度ω(k)以及电流id(k)和iq(k),所述的电流id(k)和iq(k)以及转子实际角速度ω(k)*分别输入至轮毂电机电压反馈控制器(1)、电压补偿模块(2)中,参考角速度ω (k)输入至轮毂电机电压反馈控制器(1)中,所述的电流iq(k)和转子实际角速度ω(k)输入至负载转矩估计模块(8)中,负载转矩估计模块(8)输出负载扰动 至轮毂电机电压反馈控制器(1)中,所述的转子角度θ(k)输入至2r/2s坐标变换模块(4)中;轮毂电机电压反馈控制器(1)输出两相旋转坐标系控制电压ud(k)、uq(k)到后验约束模块(3)中,电压补偿模块(2)输出扰动估计值 和 到后验约束模块(3)中,后验约束模块(3)输出参考电压到2r/2s坐标变换模块(4)中,2r/2s坐标变换模块(4)输出参考电压 到包括有永磁同步轮毂电机的轮毂电机控制系统(5)中。
2.根据权利要求1所述的一种鲁棒性能高的永磁同步轮毂电机复合控制器,其特征是:
所述的抗迟滞转子位置和速度观测模块(7)由基于双曲线函数的滑模位置观测器(71)和
2s/2r坐标变换模块(72)组成,基波电流iα(k)和iβ(k)分别作为基于双曲线函数的滑模位置观测器(71)和2s/2r坐标变换模块(72)的输入,基于双曲线函数的滑模位置观测器(71)输出转子角度θ(k)和转子实际角速度ω(k),转子角度θ(k)输入至2s/2r坐标变换模块(72)中,2s/2r坐标变换模块(72)输出两相旋转坐标系下的电流id(k)和iq(k);转子角度转子实际角速度和 为两相静止坐标系下的反
电动势,Ks为基于双曲线函数的滑模位置观测器(71)的增益矩阵, 为抗迟滞的双曲线函数,m为正常数来调节函数的边界层。
3.根据权利要求2所述的一种鲁棒性能高的永磁同步轮毂电机复合控制器,其特征是:
负载转矩估计模块(8)由依次串联的电磁转矩计算模块(81)、机械惯性模块(82)、转速误差计算模块(83)、信号输出模块(84)和积分模块(85)构成,信号输出模块(84)和积分模块(85)的输出端还分别连接机械惯性模块(82)的输入端;电磁转矩计算模块(81)的输入为电流iq(k),输出为电磁转矩 p为永磁体对数,ψf为永磁体磁链;机械惯性模块(82)输出为速度估计值 其表达式为
J0为转动惯量,B0为粘滞摩擦系数,Usmo(k)为扰动信号;转速误差计算模块(83)的输出为转速差 信号输出模块(84)输出为扰动信号Usmo(k)=η·sgn(S),η是一个负的系数,S为滑模面,且 积分模块(85)的输出为负载扰动
msmo为滑模参数。
4.根据权利要求2所述的一种鲁棒性能高的永磁同步轮毂电机复合控制器,其特征是:
轮毂电机电压反馈控制器(1)由参考电流计算模块(11)和电压反馈控制器(12)串联组成,参考电流计算模块(11)以负载扰动 作为输入,输出为两相旋转坐标系下的参考电流和 k为离散采样指数,p为电机的永磁体对数,ψf为永磁体磁链,Ld、Lq分别为d、q轴的电感;电压反馈控制器(12)输出为两相旋转坐标系下的电压 M2×3为增益系数矩阵。
5.根据权利要求2所述的一种鲁棒性能高的永磁同步轮毂电机复合控制器,其特征是:
电压补偿模块(2)的输出为扰动估计值 和 其表达式为:
ΔL为电感误差,ΔR为电阻误差,Δψf为永磁体磁链误差,L为电感误差,R为电阻误差,ψf为永磁体磁链误差。
6.根据权利要求1所述的一种鲁棒性能高的永磁同步轮毂电机复合控制器,其特征是:
后验约束模块(3)输出两相旋转坐标系下的参考电压 和 其表达式为:
反电动势eq(k)=pω(k)(Lsid(k)+ψf),
uup(k)为电压值的上限,udown(k)为电压值的下限,Ts为采样周期,R
为电阻,L为电感,id(k)为第K个周期的d轴电流iq(k)为第K个周期的q轴电流,iq(k+1)为第K+1个周期的q轴电流,ω(k)为转子角速度,p为永磁体对数,ψf为永磁体磁链。
7.根据权利要求1所述的一种鲁棒性能高的永磁同步轮毂电机复合控制器,其特征是:
轮毂电机控制系统(5)由电压矢量脉宽调制模块(51)、逆变器模块(52)和永磁同步轮毂电机(53)依次串联组成,参考电压 和 作为电压矢量脉宽调制模块(51)的输入,电压矢量脉宽调制模块(51)输出开关脉冲信号,逆变器模块(52)输出控制电流ia(k)、ib(k)和ic(k)控制永磁同步轮毂电机(53)。