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EPS系统永磁同步电机转矩脉动抑制研究
| 论文题名： | EPS系统永磁同步电机转矩脉动抑制研究 |
| 关键词： | 电动助力转向;永磁同步电机;转矩脉动抑制;迭代学习控制 |
| 摘要： | 电动助力转向系统（Electronic Power-assisted Systern,EPS）因具有低能耗、高效率以及提升汽车操纵稳定性等优点受到越来越广泛的关注，其中助力电机部分是电动助力转向系统的重要组成部件。永磁同步电机因其功率密度高、可控性好、结构简单等优点逐渐成为应用在电动助力转向系统中的主流电机，但随着对汽车驾驶舒适性的追求，永磁同步电机转矩脉动问题逐渐成为限制其在EPS系统上应用的主要不利因素。因而，对永磁同步电机控制及其转矩脉动抑制的研究十分必要且意义。本文主要研究永磁同步电机控制策略、转矩脉动抑制策略以及控制器硬件、软件的设计与实现。 论文首先对永磁同步电机的工作原理及矢量控制原理的基本内容做了简单分析，在此研究分析基础之上，搭建了基于旋转坐标系的永磁同步电机仿真模型。接着详细分析了永磁同步电机转矩脉动产生的原因及其特性，进一步获取了电机转矩脉动的数学模型，为下面转矩脉动抑制方法的提出提供了理论基础。 针对永磁同步电机转矩脉动为电机转子位置周期函数的特点，提出基于电机转子位置的迭代学习控制策略来抑制其转矩脉动。迭代学习控制策略以电机当前控制周期转矩差值为参考，同时利用算法累积的控制经验，补偿下一个控制周期中q轴电流参考值，达到对电机转矩脉动的抑制。进一步在Matlab/Simulink环境下搭建电动助力转向系统仿真模型，通过对比方向盘转矩传感器在有无迭代学习控制时其输出变化，验证了所设计的迭代学习控制算法的有效性。 最后，为了实现EPS系统基本功能，验证所提出的控制策略的实际效果,本文以STM32F103型ARM芯片为基础，完成了EPS控制器的硬件及软件部分的设计。并结合现有的实验环境，对所设计的控制策略进行实验验证，结果表明所设计的控制策略可以对EPS系统中永磁同步电机的转矩脉动进行有效抑制。 |
| 作者： | 陈久闪 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈无畏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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