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电动汽车空调压缩机控制系统设计
| 论文题名： | 电动汽车空调压缩机控制系统设计 |
| 关键词： | 温度控制;噪声抑制;直接转矩控制;电动汽车;空调压缩机 |
| 摘要： | 电动汽车具有结构简单，无污染，使用成本低廉的特点。在化石能源引起的环境污染问题日渐严重的情况下，电动汽车代替内燃汽车是必然的趋势。 压缩机是空调系统的核心，它的性能在很大程度上决定着着整个空调系统的性能。电动汽车用压缩机与内燃汽车不同，在体积和节能方面要求更为严格，因而早期的机械式压缩机已逐渐被高效节能的电动压缩机取代。因而，本文研究由无刷直流电机和压缩机构成的一体化电动压缩机的控制系统，并且重点放在车室温度调节系统和该系统中压缩机电机电磁噪声抑制这两类问题上。主要研究工作如下： 把车室温度控制系统设计成一个三环系统，它由温度外环、转速环和转矩内环组成。温度外环用于控制车室环境温度，转速环根据温度控制器的输出来控制电动压缩机电机的转速，转矩内环依据转速环中转速控制器的输出来控制压缩机电机的转矩。 在车室温度三环控制系统框架下研究温度外环，把乘员设定的舒适温度和车内实时温度的偏差量作为温度控制器输入，采用趋近率滑模控制策略，输出为压缩机电机转速给定值。对压缩机电机、压缩机和车室模型分别进行简化，温度控制器的等效对象模型为这三个环节等效模型的串联。在对控制对象模型进行简化的条件下开展仿真研究，结果表明，基于趋近率的滑模控制器，对热负荷变化不敏感，控制系统上升时间比传统PID要短且超调量小。 温度控制系统中压缩机的电磁噪声主要来自其中电机的转矩脉动。研究温度控制系统中转矩内环的控制策略的意义在于减小转矩脉动从而降低电磁噪声，而直接转矩控制对其中无刷直流电机的转矩脉动有很好的限制作用，本文的直接转矩控制策略采用新型的无磁链观测的方式，在此无磁链条件下选择新型的电压矢量，同时在此基础上以趋近率滑模控制器取代传统速度环PI控制器。从仿真结果可以发现，此系统有效地简化了传统直接转矩控制方法并且对电流和转矩脉动具有更好的抑制作用。 |
| 作者： | 王帆 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 苏义鑫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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