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电动汽车用内置式永磁同步电机效率优化控制策略研究
| 论文题名： | 电动汽车用内置式永磁同步电机效率优化控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;驱动效率;转矩电流比;损耗控制 |
| 摘要： | 内置式永磁同步电机（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor，简称IPMSM）具有结构简单、机械强度高、功率因数高、电枢反应强、磁路气隙小、适于高速运行等优异性能，特别适合作为电动汽车的驱动电机使用。而电动汽车长续航能力的需求，对电机驱动系统的效率提出了很高的要求，本文是研究从控制策略角度提升电机驱动系统的效率优化问题。本文具体内容如下： （1）介绍IPMSM的基本结构和工作原理，推导了其数学模型，介绍了IPMSM控制策略研究现状，并通过分析IPMSM系统损耗功率得到效率优化研究具体思路。 （2）针对电动汽车续航能力要求，本文以效率优化作为IPMSM驱动系统控制目标，研究了IPMSM的最大转矩电流比控制（Maximum Torque Per Ampere，简称MTPA）系统。利用Matlab/Simulink仿真工具搭建了IPMSM矢量控制系统仿真模型，通过仿真验证了MTPA控制策略的有效性，分析MTPA控制的不足，考虑采取进一步措施。 （3）考虑IPMSM全速度运行范围，充分利用IPMSM的磁阻转矩，在传统效率优化控制算法基础上充分考虑分析铜耗、铁耗和杂散损耗影响，并考虑参数变化的二次补偿，提出新的损耗最小化控制（Loss-Minimizing Control，简称LMC）策略并对其实际应用进行工程化简的目的，兼顾了效率优化精度和工程的简易性。 （4）分析对比以上两种控制策略效率优化效果，对IPMSM效率优化的工程应用提出了新的控制策略算法。 本课题对电动汽车用IPMSM驱动系统效率优化策略进行研究，具体研究基于矢量控制系统的MTPA控制策略和LMC策略。在综述分析现有研究结果的基础上，通过Matlab仿真对研究过程中发现的实际问题进行理论分析，提出新的控制方案，最后再次进行仿真验证。为电动汽车用IPMSM驱动系统效率提升的应用提供理论支持。 |
| 作者： | 陈梓怀 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王双红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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