移动最小二乘法在电机试验数据处理中的应用

'

+
（2）
式中：(".$%，(".)*，(",-,— ——驱动状 态 的 电 机 控 制 器 、
式中：.（/'）— ——权函数； )'— ——测试出的效率。 /' 用于计算参与拟合点与局部拟合中心点的距
离：
/'/ （&0&'）&7（(0('）&
（5）
为确定系数值，式（4）对系数进行求导，得：
试验与电动汽车动力性经济性开发的需求。 关键词：电动汽车动力性经济性；移动最小二乘法；电机试验；电机效率 "#$
#%%&'()*'+, +- "+.',/ 01)2* 345)612 "1*7+8 ', "+*+6 912* :)*) $6+(122',/
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：$+?16 1(+,+@> +- 1&1(*6'( .17'(&1A "+.',/ 01)2* 345)61 @1*7+8B "+*+6 *12*B "+*+6 1--'('1,(> "C$
使用 2种方法：一是临近网格点法，边界使用等曲率延
[1]
拓；二是使用高次曲面最小二乘拟合法 。2种方法都
有各自的缺点：第 1种方法在实测点非网格均匀化分
网格化处理。
! 电机效率 "#$ 试验
依 据《GB/T1029—2005三 相 同 步 电 机 试 验 方
[3]
法》 ，电机效率测试需要在台架中进行。电机试验台架
,1，,2，,3— ——拟合函数的待定系数。
率（# /kW）；使用电压探头、电流传感器测试控制器输 3
入功率（$ /kW）和控制器输出功率（$ /kW）。驱动状态
1
2
和能量回收状态的效率计算，分别如式（1）和式（2）所
构建移wk.baidu.com最小二乘法目标函数：
*
123-% .（/'）4（+ &'，('）5)'6& '/'
2019（3）
技术应用
移动最小二乘法在电机试验 数据处理中的应用
龚春忠 张政 张李侠 （浙江合众新能源汽车有限公司试制试验中心）
摘要：为了获得高精度的电机效率 !"#，以应用于整车动力性经济性仿真开发与整车动力系统标定等领域，采用移动最小 二乘法对电机效率 !"# 点云数据进行处理，获取高精度的网格化 !"# 数据。为保证拟合精度，需要对原始数据进行适当缩 放处理，并选择合适的紧支域半径与权函数。实例分析中的曲面平均误差仅为 $%&&'，证明该方法有效可靠，精度满足电机
作为电动汽车核心的三电技术成为众多新能源汽 的网格化 MAP数据。相对于网格插值而言，MLS插值
车制造商的竞逐技术。电机效率 MAP通常用于整车动 计算量较大，不适合直接应用于整车控制器程序烧录
力性经济性仿真开发与整车动力性经济性标定领域。 或仿真模型中。因此，文章仅使用其做电机试验数据的
当前阶段，电机 MAP的数据处理方法相对粗糙，通常
（4）
示。
!"#$%%
$& $'



("#)*%
$+ $&


% / $$ (",-, !".$% (".)*

+

'
（1）
0".$%%
$' $&



0".)*%
$& $+


% / $$ 0",-, 0".$% 0".)*
电机控制器
电压探针与 电流传感器
电机
转速扭力 传感器
测功机
功率分析仪
上位机
1.控制器输入功率；2.控制器输出功率；3.电机输出功率。 图 ! 电机试验台架结构原理图
电能连接 机械连接 信号连接
- -
技术应用
2019年 3月
效率 MAP测试过程为：给测功机加载，使得驱动 式中 ：&— ——基 平 面 上 的 坐 标 ， 对 应 于 电 机 的 转 速 ，
电机运行在某一恒定转速，要求转速测试点在 10个以 r/min；
上。在驱动电机实际运行转速稳定时设定扭矩指令值。
(— ——基平面上的坐标，对应于电机的扭矩，N·m；
在测功机和驱动电机之间使用转速扭力仪测量得
（+ &，(）—— —拟合函数对应电机的效率；
到驱动电机的转速（!（/r/min））、扭矩（"/N·m）和输出功
布时，误差会很大；第 2种方法在边界延拓上，失真率 结构原理，如图 1所示。试验时，驱动电机与控制器冷
过高，整体曲面精度低。文章采用移动最小二乘法 却装置的冷却效果与汽车中的实际使用条件尽可能相
[2]
（MLS） 对电机效率 MAP数据进行处理，获取高精度 同。



1
2
3
直流电源
电压探针与 电流传感器