阅读说明：本技术 双电机同步控制方法、装置、存储介质及车辆 (Dual-motor synchronous control method and device, storage medium and vehicle ) 是由 杨欣澍 于 2018-06-28 设计创作，主要内容包括：本公开涉及一种双电机同步控制方法、装置、存储介质及车辆,该方法包括：分别获取主电机的第一参数信息和从电机的第二参数信息,第一参数信息包括主电机的当前转角和当前转速,第二参数信息包括从电机的当前转速；根据预设目标转角和主电机的当前转角,确定主电机的第一参考转矩；将主电机的当前转速作为从电机的目标转速,根据目标转速和所述从电机的当前转速,确定从电机的第二参考转矩；根据第一参考转矩和第二参考转矩调节从电机的转动。通过本公开的技术方案,可以平衡两电机的输出转矩,从而提高双电机的驱动效率和驱动响应速度,减小双电机的空转电流和发热量,提高驱动稳定性和双电机的寿命。(The disclosure relates to a dual-motor synchronous control method, a dual-motor synchronous control device, a storage medium and a vehicle, wherein the method comprises the following steps: respectively acquiring first parameter information of a main motor and second parameter information of a slave motor, wherein the first parameter information comprises a current rotation angle and a current rotation speed of the main motor, and the second parameter information comprises a current rotation speed of the slave motor; determining a first reference torque of the main motor according to a preset target corner and a current corner of the main motor; taking the current rotating speed of the main motor as the target rotating speed of the slave motor, and determining a second reference torque of the slave motor according to the target rotating speed and the current rotating speed of the slave motor; and regulating the rotation of the slave motor according to the first reference torque and the second reference torque. Through the technical scheme disclosed by the invention, the output torques of the two motors can be balanced, so that the driving efficiency and the driving response speed of the double motors are improved, the idle current and the heat productivity of the double motors are reduced, the driving stability is improved, and the service lives of the double motors are prolonged.)

双电机同步控制方法、装置、存储介质及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种双电机同步控制方法、装置、存储介质及车辆。

背景技术

双电机由于具有比单电机具有更强的驱动负载能力，在诸如车辆制动、数控机床等对驱动负载能力要求较高的场合得到了广泛应用，如何对双电机进行同步控制更是这些应用中的核心问题。

现有的双电机同步控制方法，通常基于两电机之间的转角/转速误差分别对两电机进行控制，然而对于结构或参数相差较大且以强机械进行耦合(如单自由度的齿轮约束)的双电机，两电机之间的强机械耦合使得两者的转角/转速误差较小而无法识别，且由于两电机的结构或参数相差较大，使得两电机的驱动能力不一致，驱动能力较好的电机会被驱动能力较差的电机拖滞，而驱动能力较差的电机则会被驱动能力较好的电机带动，两电机之间的这种互相对拖将会导致两电机的空转电流升高、平均转速下降以及两电机出现严重发热，因而现有的同步控制方法不再适用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本公开提供一种双电机同步控制方法、装置、存储介质及车辆。

为了实现上述目的，本公开提供一种双电机同步控制方法，包括：

分别获取主电机的第一参数信息和从电机的第二参数信息，所述第一参数信息包括所述主电机的当前转角和当前转速，所述第二参数信息包括所述从电机的当前转速；

根据预设目标转角和所述主电机的当前转角，确定所述主电机的第一参考转矩；

将所述主电机的当前转速作为所述从电机的目标转速，根据所述目标转速和所述从电机的当前转速，确定所述从电机的第二参考转矩；

根据所述第一参考转矩和所述第二参考转矩调节所述从电机的转动。

可选地，所述根据预设目标转角和所述主电机的当前转角，确定所述主电机的第一参考转矩，包括：

基于第一预设闭环控制算法，根据所述目标转角与所述主电机的当前转角之间的转角差值确定所述主电机的转角修正量；

根据所述主电机的转角与输出转矩之间的第一预设对应关系，确定与所述转角修正量对应的所述第一参考转矩。

可选地，所述将所述主电机的当前转速作为所述从电机的目标转速，根据所述目标转速和所述从电机的当前转速，确定所述从电机的第二参考转矩，包括：

基于第二预设闭环控制算法，根据所述目标转速与所述从电机的当前转速之间的转速差值确定所述从电机的转速修正量；

根据所述从电机的转速与输出转矩之间的第二预设对应关系，确定与所述转速修正量对应的所述第二参考转矩。

可选地，所述根据所述第一参考转矩和所述第二参考转矩调节所述从电机的转动，包括：

根据所述第一参考转矩和所述第二参考转矩，确定所述从电机的目标参考转矩；

根据所述目标参考转矩，确定所述从电机的参考电流幅值；

根据所述参考电流幅值和所述从电机的电流符号，确定所述从电机的三相参考电流；

根据所述三相参考电流和所述从电机的当前三相电流，对所述从电机进行电流滞环控制，其中，所述第二参数信息还包括所述电流符号和所述从电机的当前三相电流。

可选地，所述根据所述目标参考转矩，确定所述从电机的参考电流幅值，包括：

根据以下公式确定所述参考电流幅值：

其中，I^*为所述参考电流幅值，T_m为所述目标参考转矩，n为所述从电机的极对数，φ为所述从电机的磁通量。

本公开还提供一种双电机同步控制装置，包括：

电机参数获取模块，用于分别获取主电机的第一参数信息和从电机的第二参数信息，所述第一参数信息包括所述主电机的当前转角和当前转速，所述第二参数信息包括所述从电机的当前转速；

主电机参考转矩确定模块，用于根据预设目标转角和所述主电机的当前转角，确定所述主电机的第一参考转矩；

从电机参考转矩确定模块，用于将所述主电机的当前转速作为所述从电机的目标转速，根据所述目标转速和所述从电机的当前转速，确定所述从电机的第二参考转矩；

从电机调节模块，用于根据所述第一参考转矩和所述第二参考转矩调节所述从电机的转动。

可选地，所述主电机参考转矩确定模块包括：

转角修正量确定子模块，用于基于第一预设闭环控制算法，根据所述目标转角与所述主电机的当前转角之间的转角差值确定所述主电机的转角修正量；

第一参考转矩确定子模块，用于根据所述主电机的转角与输出转矩之间的第一预设对应关系，确定与所述转角修正量对应的所述第一参考转矩。

可选地，所述从电机参考转矩确定模块包括：

转速修正量确定子模块，用于基于第二预设闭环控制算法，根据所述目标转速与所述从电机的当前转速之间的转速差值确定所述从电机的转速修正量；

第二参考转矩确定子模块，用于根据所述从电机的转速与输出转矩之间的第二预设对应关系，确定与所述转速修正量对应的所述第二参考转矩。

可选地，所述从电机调节模块包括：

目标参考转矩确定子模块，用于根据所述第一参考转矩和所述第二参考转矩，确定所述从电机的目标参考转矩；

参考电流幅值确定子模块，用于根据所述目标参考转矩，确定所述从电机的参考电流幅值；

三相参考电流确定子模块，用于根据所述参考电流幅值和所述从电机的电流符号，确定所述从电机的三相参考电流；

电流滞环控制子模块，用于根据所述三相参考电流和所述从电机的当前三相电流，对所述从电机进行电流滞环控制，其中，所述第二参数信息还包括所述电流符号和所述从电机的当前三相电流。

可选地，所述参考电流幅值确定子模块用于：

根据以下公式确定所述参考电流幅值：

其中，I^*为所述参考电流幅值，T_m为所述目标参考转矩，n为所述从电机的极对数，φ为所述从电机的磁通量。

本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的双电机同步控制方法。

本公开还提供一种双电机同步控制装置，包括：

本公开提供的计算机可读存储介质；以及

一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

本公开还提供一种车辆，包括：主电机和从电机，以及本公开提供的双电机同步控制装置；所述主电机和所述从电机用于，推动制动片以使卡钳夹紧车轮从而制动所述车辆。

通过上述技术方案，对于主电机，根据预设目标转角和主电机的当前转角确定主电机的第一参考转矩，而对于从电机，使其跟随主电机的转速并根据从电机的转速确定从电机的第二参考转矩，且根据第一参考转矩和第二参考转矩确定从电机的目标参考转矩，以目标参考转矩调节主电机的转动，可以平衡主、从电机的输出转矩，进而减弱两电机因输出转矩不平衡而导致的互相对拖，从而提高双电机的驱动效率和驱动响应速度，减小双电机的空转电流和发热量，提高驱动稳定性和双电机的寿命。

本公开的其他特征和优点将在随后的

具体实施方式

部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种双电机同步控制方法的流程图；

图2是根据本公开另一示例性实施例示出的一种双电机同步控制方法的流程图；

图3是根据本公开一示例性实施例示出的一种电流滞环控制的示意图；

图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种双电机同步控制装置的框图；

图5是根据本公开另一示例性实施例示出的一种双电机同步控制装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，本公开的说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必理解为特定的顺序或先后次序。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种双电机同步控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

在步骤S101中，分别获取主电机的第一参数信息和从电机的第二参数信息，第一参数信息包括主电机的当前转角和当前转速，第二参数信息包括从电机的当前转速。

在本公开的实施例中，对于性能存在差异的双电机，可以将驱动能力相对较强的电机作为主电机，将驱动能力相对较弱的电机作为从电机。示例地，对于某些采用强机械耦合双电机的车辆制动系统，由于两个电机的结构不同，其中一个电机集成了锁止机构而另一个电机没有集成锁止机构，集成了锁止机构的电机的驱动能力相对较弱，可将其作为从电机；而没有集成锁止机构的电机的驱动能力相对较强，可将其作为主电机。

在主电机和从电机的转动过程中，可以分别获取包括主电机的当前转角、当前转速等的第一参数信息和包括从电机的当前转角、当前转速等的第二参数信息。

在步骤S102中，根据预设目标转角和主电机的当前转角，确定主电机的第一参考转矩。

在一种实施方式中，如图2所示，对于主电机的转动控制，可以采用以转角闭环为外环的控制方式，在主电机的转动过程中实时获取主电机的转角，基于第一预设闭环控制算法，根据预设目标转角和主电机的当前转角实时输出相应的PWM信号至主电机的驱动芯片中，由该驱动芯片驱动与主电机连接的功率管开关工作，从而调节主电机的转动。此外，还可以通过将预设目标转角和主电机的当前转角进行比较对主电机的转动方向进行调节。

此外，在主电机的转动过程中，可以基于第一预设闭环控制算法根据预设目标转角和获取到的主电机的当前转角之间的转角差值确定主电机的转角修正量，并根据主电机的转角与其输出转矩之间的第一预设对应关系，确定与该转角修正量对应的第一参考转矩。其中，第一参考转矩表示在仅控制主电机转动时，使主电机的当前转角与预设目标转角之间的转角差值位于预设误差范围内所需的输出转矩修正量。

需要说明的是，转角修正量为根据第一预设闭环控制算法进行闭环控制后得到的具有转角物理特性的数值，第一预设对应关系可以通过对使用电机测试台架测得的主电机的运行数据(如表1所示)进行标定得到。

此外，第一预设闭环控制算法可以例如包括但不限于：基本的P/PI/PID控制算法以及在此基础上发展的抗积分饱和PID控制算法、模糊PID控制算法、神经网络PID控制算法等。

表1

在步骤S103中，将主电机的当前转速作为从电机的目标转速，根据目标转速和从电机的当前转速，确定从电机的第二参考转矩。

为了保证主电机和从电机保持同步转动，可以将主电机的当前转速作为从电机的目标转速，在一种实施方式中，如图2所示，可以采用以转速闭环为外环的控制方式，基于第二预设闭环控制算法，根据该目标转速和获取到的从电机的当前转速之间的转速差值确定从电机的转速修正量，并根据从电机的转速与其输出转矩之间的第二预设对应关系，确定与该转速修正量对应的第二参考转矩。其中，第二参考转矩表示在仅控制从电机转动时，使从电机的当前转速与目标转速之间的转速差值位于预设误差范围内所需的输出转矩修正量。

需要说明的是，转速修正量是根据第二预设闭环控制算法进行闭环控制后得到的具有转速物理特性的数值，第二预设对应关系可以通过对使用电机测试台测得的从电机的运行数据(可参见表1所示的从电机的运行数据)进行标定得到。

此外，第二预设闭环控制算法可以例如包括但不限于：基本的P/PI/PID控制算法以及在此基础上发展的抗积分饱和PID控制算法、模糊PID控制算法、神经网络PID控制算法等。

在步骤S104中，根据第一参考转矩和第二参考转矩调节从电机的转动。

考虑到由于主电机和从电机之间的结构或参数等存在差异而导致的两电机的驱动能力不同，在强机械耦合的情况下，驱动能力相对较弱的从电机会被驱动能力相对较强的主电机带动，这将导致从电机的输出转矩增加，若直接使用第二输出转矩作调节从电机的转动，可能致使主电机和从电机的输出转矩不平衡，进而导致主、从电机各自的空转电流升高、平均转速下降以及严重发热等问题出现，因此，在一种实施方式中，如图2所示，可以根据第一参考转矩和第二参考转矩，确定出从电机的目标参考转矩，根据该目标参考转矩进行电流滞环控制来调节从电机的转动。具体地，如图2和图3所示，可以根据目标参考转矩确定从电机的参考电流幅值，根据参考电流幅值和从电机的电流符号确定从电机的三相参考电流，并根据从电机的三相参考电流和获取到的当前三相电流对从电机进行电流滞环控制，经电流滞环控制后输出相应的控制信号至从电机的驱动芯片，由该驱动芯片驱动与从电机连接的功率管开关工作，从而调节从电机的转动。其中，上述从电机的第二参数信息还包括从电机的电流符号和从电机的当前三相电流。

需要说明的是，从电机的电流符号可以根据用于检测从电机转速的霍尔传感器输出的霍尔信号以及从电机的转动方向得到。

此外，从电机的参考电流幅值可根据公式(1)计算得到。

其中，I^*为从电机的参考电流幅值，T_m为从电机的目标参考转矩，n为从电机的极对数，φ为所述从电机的磁通量。其中，从电机的极对数和磁通量均为从电机出厂时设置好的。

通过本公开实施例提供的双电机同步控制方法，通过使从电机跟随主电机的转速转动且根据主电机的第一参考转矩和从电机的第二参考转矩确定从电机的目标参考转矩，以目标参考转矩调节从电机的转动，可以平衡主、从电机的输出转矩，进而减弱两电机因输出转矩不平衡而导致的互相对拖，从而提高双电机的驱动效率和驱动响应速度，减小双电机的空转电流和发热量，提高驱动稳定性和双电机的寿命。

图4是根据本公开另一示例性实施例示出的一种双电机同步控制装置的框图，如图4所示，该装置400可以包括：电机参数获取模块401、主电机参考转矩确定模块402、从电机参考转矩确定模块403和从电机调节模块404。

该电机参数获取模块401用于分别获取主电机的第一参数信息和从电机的第二参数信息，所述第一参数信息包括所述主电机的当前转角和当前转速，所述第二参数信息包括所述从电机的当前转速。

该主电机参考转矩确定模块402用于根据预设目标转角和所述主电机的当前转角，确定所述主电机的第一参考转矩。

该从电机参考转矩确定模块403用于将所述主电机的当前转速作为所述从电机的目标转速，根据所述目标转速和所述从电机的当前转速，确定所述从电机的第二参考转矩。

该从电机调节模块404用于根据所述第一参考转矩和所述第二参考转矩调节所述从电机的转动。

在另一个实施例中，如图5所示，所述主电机参考转矩确定模块402包括：

转角修正量确定子模块421，用于基于第一预设闭环控制算法，根据所述目标转角与所述主电机的当前转角之间的转角差值确定所述主电机的转角修正量；

第一参考转矩确定子模块422，用于根据所述主电机的转角与输出转矩之间的第一预设对应关系，确定与所述转角修正量对应的所述第一参考转矩。

在另一个实施例中，如图5所示，所述从电机参考转矩确定模块403包括：

转速修正量确定子模块431，用于基于第二预设闭环控制算法，根据所述目标转速与所述从电机的当前转速之间的转速差值确定所述从电机的转速修正量；

第二参考转矩确定子模块432，用于根据所述从电机的转速与输出转矩之间的第二预设对应关系，确定与所述转速修正量对应的所述第二参考转矩。

在另一个实施例中，如图5所示，所述从电机调节模块404包括：

目标参考转矩确定子模块441，用于根据所述第一参考转矩和所述第二参考转矩，确定所述从电机的目标参考转矩；

参考电流幅值确定子模块442，用于根据所述目标参考转矩，确定所述从电机的参考电流幅值；

三相参考电流确定子模块443，用于根据所述参考电流幅值和所述从电机的电流符号，确定所述从电机的三相参考电流；

电流滞环控制子模块444，用于根据所述三相参考电流和所述从电机的当前三相电流，对所述从电机进行电流滞环控制，其中，所述第二参数信息还包括所述电流符号和所述从电机的当前三相电流。

在另一个实施例中，所述参考电流幅值确定子模块442用于：

根据以下公式确定所述参考电流幅值：

其中，I^*为所述参考电流幅值，T_m为所述目标参考转矩，n为所述从电机的极对数，φ为所述从电机的磁通量。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

通过本公开实施例提供的双电机同步控制装置，可以平衡主、从电机的输出转矩，进而减弱两电机因输出转矩不平衡而导致的互相对拖，从而提高双电机的驱动效率和驱动响应速度，减小双电机的空转电流和发热量，提高驱动稳定性和双电机的寿命。

相应地，本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的双电机同步控制方法的步骤。

相应地，本公开还提供一种双电机同步控制装置，包括本公开提供的计算机可读存储介质；以及一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

相应地，本公开还提供一种车辆，包括主电机和从电机以及本公开提供的双电机同步控制装置，所述主电机和所述从电机用于推动制动片以使卡钳夹紧车轮从而制动所述车辆。所述双电机同步控制装置可以是通过软件、硬件或者两者相结合的方式实现车辆的微控制器ECU。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。