新能源汽车是当前汽车技术的发展方向,电动汽车是新能源汽车的一种重要形式,永磁同步电机(PMSM)因具有体积小、效率高和功率密度大等优势而成为电动汽车的首选电机。但目前要实现车用永磁同步电机自适应控制还存在三个方面问题。第一方面对PMSM转速环和电流环的串级控制,有4个待整定参数,使得采用传统参数整定或先进PI参数自整定的过程繁杂,计算量大,且转速环和电流环控制器参数没有明显的物理意义。第二方面位置传感器反馈转子位置,但位置传感器增加电机控制系统成本,传感器故障使其可靠性进一步降低,传感器噪声使得位置反馈准确性下降,汽车产业对成本高度敏感,同时对可靠性、安全性及其性能要求高。最后一方面要想获得高性能的永磁同步电机控制系统,需要精确的电机参数。永磁同步电机参数受温度、磁饱和等因素影响,给设计高性能控制系统带来麻烦,使系统的动态性能降低。因此,对永磁同步电机参数辨识是迫切需要的。针对上面三个问题可以从以下几个方面来解决:(1)通过采用串联式PI控制器,推导了 PMSM电流环和转速环的整定公式,分别通过电流环带宽和转速环阻尼系数两个控制参数整定PMSM电流环和转速环串联式PI控制器的比例、积分系数,极大方便和加快了 PMSM电机电流和转速控制器参数整定,且用于整定的控制参数物理意义明确;(2)通过使用扩展卡尔曼滤波器实现无位置传感器永磁同步电机位置、转速辨识和在线辨识修正,并同时辨识电机的转速和位置等状态信息。研究表明扩展卡尔曼滤波器具有良好的动态跟踪能力和抗噪声能力;(3)通过使用带遗忘因子的递推最小二乘算法实现永磁同步电机电机参数辨识,其参数包括电感、电阻和磁链。分析可得,该电机参数辨识方法辨识精度高,辨识时间短,抗干扰性能好,其电感误差为0.5%,磁链误差为0.3%,电阻误差为0.17%。最后将扩展卡尔曼滤波器状态估计和带遗忘因子的递推最小二乘算法参数估计同时与串联PI控制器相结合,简化PI控制器参数,实现PMSM无位置传感器的电流环和转速环单参数PI自适应控制,降低了车用PMSM控制成本,提高了车用PMSM控制的鲁棒性和控制品质。最后通过城市道路循环UDDS工况仿真来验证此方法的科学性。