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70kW电动汽车用永磁同步电机控制系统设计研究
| 论文题名： | 70kW电动汽车用永磁同步电机控制系统设计研究 |
| 关键词： | 永磁电机;电机运行;转速脉动;驱动控制;电动汽车 |
| 摘要： | 电动汽车由于其污染少，噪音小，加速快，转矩响应迅速，易实现四轮独立驱动而得到了越来越多的关注，而这些优点都离不开其中的电机驱动系统。永磁同步电机由于其噪声小、功率密度高、效率高、起动转矩大等优点被大量应用于电动汽车驱动系统中。随着永磁同步电机的大量应用，许多问题也随之显露，如何快速调节电机转矩转速且避免超调，如何实现大范围调速且在高速时依然获得较大转矩，如何保证电机的平稳运行以及如何得到精确的电机转子位置，这些都是需要研究和解决的。 本研究主要内容包括：⑴介绍了永磁同步电机的数学模型和矢量控制原理，分析了电机的电流环和转速环，给出了参数选取方法，并分析了速度环IP控制器相较于PI控制器能减小速度超调的优点，并通过实验进行了验证。⑵分析了在电机稳态运行时会引起转速脉动的原因，提出了用谐振控制器来抑制转速脉动的方法，在MATLAB中搭建了仿真，验证了该方法减小转速脉动的有效性。⑶介绍了凸极永磁同步电机弱磁扩速的原理，将电机运行区间依据转速分为三部分，并通过实验验证了弱磁控制能增大电机在高速下的输出转矩。⑷介绍了几种常用电机位置传感器，结合本文实验平台，着重介绍了旋转变压器及其解算电路的原理，指出了其无法精确得到电机转子初始位置的缺陷，然后介绍了基于高频注入法的永磁同步电机转子初始位置辨识原理，在该基础上，提出了一种基于神经网络参数估计的初始位置辨识方法，给出了具体算法，并通过实验进行了验证。⑸介绍了实验平台的硬件电路构成，给出了控制系统的软件流程和编写思路。 |
| 作者： | 邹训昊 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 黄声华 |
| 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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