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轮毂式永磁同步电机驱动控制器的研制
| 论文题名： | 轮毂式永磁同步电机驱动控制器的研制 |
| 关键词： | 电动自行车;永磁同步电机;滑模变结构;驱动控制器;双线性霍尔传感器 |
| 摘要： | 现在市场上的电动自行车所采用的轮毂式三相永磁电机,一般采用二二导通三相六状态驱动方式,这种驱动方式对理想的无刷直流电机具有良好的控制效果,可以使转矩波动很小。实际运行中的永磁电机,为了减小齿槽转矩的影响,很难实现永磁体励磁呈梯形波分布,而是近似于正弦波分布。 首先,轮毂式三相永磁电机的驱动方式要求尽量减小电机稳态运行时的纹波转矩,而电机稳态时的纹波转矩又与永磁电机转子永磁体的磁场分布密切相关,因此,根据本课题所选用的电机的反电势实测波形,提出了一种新型的驱动方式,该方式兼具理想无刷直流电机驱动简单与理想永磁同步电机转矩波动较小的优点。 其次,轮毂电机的控制器要求具有较强的鲁棒性,在负载转矩发生变化时,对负载转矩的变化不敏感,转速要在很短的时间内跟踪所要求的转速。考虑到传统 PI控制器鲁棒性较差,在速度环,采用滑模变结构控制来解决此问题;在电流环,根据积分分离思想,采用了模糊-PI双模控制器。对双闭环PI控制和改进型控制进行了基于MATLAB/SIMULINK模型的仿真对比分析,表明了改进型控制方式的有效性。 最后,改进型驱动方式要求知道永磁同步电机转子位置所处于的扇区信息,但并不需要实时监测其精准的位置,本课题采用双线性霍尔传感器来采集位置信号,通过与反正切解算方式地类比来判断转子永磁体所处的扇区,为永磁同步电机控制器提供速度反馈。在此基础上，设计并搭建了实验的软硬件平台。 |
| 作者： | 李茜元 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李铁才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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