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电动汽车用交流感应电机转子电阻在线辨识研究
| 论文题名： | 电动汽车用交流感应电机转子电阻在线辨识研究 |
| 关键词： | 交流感应电机;电动汽车;转子电阻;在线辨识;矢量控制 |
| 摘要： | 交流感应电机矢量控制的出现与改进推动了电机驱动性能的提高。作为矢量控制的关键部分，转子磁场定向是影响矢量控制性能的关键，而这一关键因素又取决于电机参数，尤其是转子电阻的精确度。转子电阻由于电机工作温升和工作环境温度改变等因素影响，其值极易发生变化，因此需要在线辨识来解决，本文首先研究了基于模型参考自适应（Modle Reference Adaptive System, MRAS）的传统转子电阻辨识方案，在此基础上提出一种可靠的不受定子电阻干扰的转子电阻辨识方案，期望为实现高性能矢量控制提供一定参考作用。 本文说明了转差频率矢量控制原理，利用 T型等效电路，推导出空载和堵转实验时电机单相原理图和参数计算公式，对控制过程中所用到的电机参数如定转子电阻、自感等进行了离线测量。 应用模型参考自适应的方法实现了传统的转子电阻辨识方案。MRAS的参考模型选用电压模型的转子磁链观测器，调节模型选用基于电流模型的转子磁链观测器，搭建比例积分自适应机构实现转子电阻辨识。过程中通过引入成熟的死区补偿机制解决了磁链观测器电压和电流畸变的问题。利用离散高通滤波器消除了电压模型磁链观测器的积分饱和现象，通过理论分析推导出幅值补偿因子，实现了可靠的观测器结构并在仿真和实验中进行了验证。 分析了定子电阻值变化对于传统MRAS转子电阻辨识方案的干扰。通过研究转子电阻值对于矢量控制系统的影响，确定了电机实际励磁电流分量在转子电阻值不准确时会出现很大变化，进而引起实际转子磁链的变化。利用不同参考系下因转子电阻失准而引起无功功率计算公式的变化，推导公式计算出实际励磁电流分量和实际转子磁链。通过计算所得真实磁链和电流模型转子磁链观测器搭建MRAS转子电阻在线辨识方案，由于计算真实磁链过程中没有用到定子电阻，因此这种方法不受定子电阻的干扰。搭建仿真和实验系统，完成辨识方案。仿真和实验结果共同验证了本文所提方案的有效性。 |
| 作者： | 张鹏 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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