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电动汽车用永磁同步电机控制问题研究
| 论文题名： | 电动汽车用永磁同步电机控制问题研究 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;模糊PI调节;谐波补偿 |
| 摘要： | 传统的燃油汽车存在环境污染与资源危机问题，由于电动汽车零排放，成为各国竞相发展的重要方向之一，本课题来源于众泰E200电动车项目。 电动汽车包括电池、电控、电机三大电组成，本文主要研究电机的动力控制部分。研究对象是永磁同步电机控制。 主要研究重点是解决三大问题，其一是如何让繁琐的软件代码简单化、平台化，把软件工程师从繁琐的代码海洋里解脱出来；其二是用模糊PI算法解决响应慢、精度差带来的舒适性和加速性的问题；其三用谐波补偿算法来解决舒适性和经济性的问题。 在电机控制过程中软件代码非常繁琐，而且不直观，使得评审困难、验证困难、维护成本高、不利于平台化，为了解决这一问题本文采用搭建符合整车控制逻辑的电机控制模型，利用通过直观的模型来生成应用层代码的方式，来解决第一个问题。 舒适性问题涉及加速或制动时的抖动现象、高速时动力响应慢或精度差、颠簸路面时的转速反馈失常现象以及电机噪音大等问题。加速性问题主要考虑百公里加速响应慢的问题。研究发现，引起上述问题的主要原因是永磁同步电机在应用过程中表现非线性、强耦合、高阶、多变量等特性，难以用数学的方法描述其动态过程，尤其是当电动汽车工况复杂、存在负载扰动、EMC干扰时，诸多因素不断地呈现无规律的变化特征，使得传统的PI调节已经满足不了所需动力的精确输出，无法满足电动车高精度、高响应的需求，所本文采用模糊PI控制方式来解决响应慢和精度差的问题，从而最终解决部分舒适性问题和加速性问题。 此外，电机存在诸多高阶次的谐波，导致电机控制器输出的ua、ub、uc中也存在不同程度的谐波，进而致使铁耗和铜耗不同程度的上升，电机效率下降；这些谐波也导致电机在高速转动时产生自发扰动，使整车感到微微振动，厉害时可产生刺耳噪声使得驾驶员烦躁不安，这里采用谐波补偿算法来解决上述问题，从而最终解决部分舒适性问题和经济性问题。 然后将电机控制模型结合模糊PI算法和谐波补偿算法进行仿真验证和台架验证，最终证明是可行的，较好地解决了舒适性、加速性、经济性的问题。 |
| 作者： | 忻晓华 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 赵臣;周宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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