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基于模型观测的电动车用异步电机的电压补偿研究
| 论文题名： | 基于模型观测的电动车用异步电机的电压补偿研究 |
| 关键词： | 电动汽车;交流异步电机;矢量控制;电压补偿;数学模型 |
| 摘要： | 在当今能源短缺以及环境污染严重的社会背景下，纯电动车以其零排放、低污染逐渐被重点关注。电驱动系统作为传统汽车动力系统的替代部分，在纯电动汽车中起着至关重要的作用。而且以交流异步电机为控制对象的纯电动汽车电驱动系统如今已经成为研究的主流。但是交流异步电机在。实际应用中由于逆变器、开关元器件等引起的相电压畸变问题一直影响着控制算法的精确性。本文研究内容主要针对交流异步电机的矢量控制策略以及相电压补偿技术进行研究，期望可以通过研究有效抑制相电压畸变，提高异步电机驱动系统的性能。 建立电动车用交流异步电机数学模型，推导电机电磁转矩以及相电压公式，对转差频率矢量控制进行详细阐述并且建立交流异步电机的矢量控制仿真模型，然后对仿真模型进行仿真实验，验证系统的动、静态特性，验证转差频率矢量控制系统的可靠性。 总结相电压畸变产生的原因，对各种因素进行了详细的研究，同时也分析相电压畸变产生后对整个异步电机控制系统的影响。在异步电机两相旋转坐标系的相电压公式的基础上建立状态观测器，利用状态观测器对相电压误差进行估计，并且对已有的相电压观测器补偿方法进行改进，消除了两轴之间的相互干扰。在异步电机转差频率矢量控制的仿真系统基础上，利用建立的改进的降维状态观测器，对相电压误差进行估计，然后前馈给目标电压进行补偿。最后进行仿真实验，验证改进的相电压补偿方法的有效性。 设计电动车用交流异步电机控制器，不仅完成控制器控制板、驱动板、功率板的设计，同时通过电路检测完成了控制器的调试，在控制器的基础上搭建异步电机控制实验平台。然后利用开发环境编写了电机控制程序，完成异步电机的速度与电流双闭环矢量控制，紧接着在程序中加入异步电机相电压补偿的程序，在实验台上对本文改进的基于降维观测器的相电压补偿方法进行实验验证，实验结果表明改进后的补偿方法不仅削弱了谐波分量，同时也改善了系统控制性能。 |
| 作者： | 吴晓壮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王大方 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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