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电动汽车伺服驱动器控制算法研究
| 论文题名： | 电动汽车伺服驱动器控制算法研究 |
| 关键词： | 电动汽车;伺服驱动器;控制算法;无电流传感器;建模仿真 |
| 摘要： | 随着科技的发展，能源以及环境等各种问题的综合考量，电动汽车在未来地交通领域愈发显得举足轻重。针对电动汽车伺服的特定需求，研究相应伺服驱动算法对于电动汽车的发展十分重要。传统的控制算法包括矢量控制和直接转矩控制这两种算法，其中最为广泛使用的算法是矢量控制算法。分别对这两种算法进行了建模仿真、实验对比分析，总结其优缺点并提出了新的算法。 经典的PWM波采用七段式算法，驱动器高负载运行时IGBT发热过大，同时高速运行时，会产生输出矢量与期望矢量偏差角度过大的问题；经典矢量控制算法比较依赖于电机的数学模型，其中PI电流调节环需要反馈回电流采集值，电流传感器必不可少，成本较高；PI参数的设定，十分依赖于电机的参数，而电机运行过程中参数会改变，导致控制效果变差。 基于对传统算法的研究，针对以上的问题提出了一些新算法：（1）四段式空间矢量脉宽调制算法，可以在低切换频率下实现与经典七段式近似的输出效果，降低IGBT温升，同时该算法可以在电机稳定高速运行时，拥有比七段式更接近期望矢量的实际输出。（2）无电流传感器下的电压控制算法，可以在无电流传感器情况下实现Id=0的一种电流环开环控制方案，该方案可以在速度闭环下稳定运行，不需要成本昂贵的电流传感器，降低了成本；（3）两相旋转坐标下电流直接控制算法，该算法结合矢量控制和直接转矩控制的思想，提高矢量控制的电流环响应速度，降低算法对电机参数依赖性，有利于提高控制的鲁棒性，同时也拥有较低的计算量； 对以上提出的算法分别进行了建模仿真，仿真结果都能达到预期的效果。最后基于TI公司的DSP芯片对以上算法进行了实验验证，实验结果与仿真结果保持一致，以上的几种算法都在预期的条件下表现出理想的效果。 |
| 作者： | 侯义朋 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈吉红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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