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电动汽车PMSM驱动方法及其再生制动策略研究
| 论文题名： | 电动汽车PMSM驱动方法及其再生制动策略研究 |
| 关键词： | 增程式电动汽车;永磁同步电机;矢量控制;滑模速度控制器;滑模观测器;再生制动;能量回收 |
| 摘要： | 环境污染与能源危机是当今人类社会汽车工业发展所面临的两项重大挑战，绿色环保、清洁经济以及续航里程长等特点是新时代对电动汽车提出的新要求。增程式电动汽车作为一种为解决电动汽车续航里程短的综合解决方案，具备清洁高效、成本低、无续航里程限制以及相对简单的机械传动装置等优点，已经逐渐引起各方的关注与重视。电机驱动技术与再生制动技术对于增程式电动汽车的高效、绿色运行优化都具有重要意义。针对增程式电动汽车电驱控制技术与再生制动问题，本文从电机驱动控制方法与再生制动优化控制两方面着手，以提高车辆行驶综合效率为目标，展开深入研究。本文的研究工作与创新点有： 1、为了研究增程式电动汽车PMSM控制方法与再生制动基本问题，首先分析了增程式电动汽车的动力系统结构、基本工作模式下的能量流情况以及驱动电机的选型，根据矢量控制的基本原理分析了利用控制直流电机思想来控制三相PMSM的基本思路，建立了PMSM的数学模型，同时，通过分析增程式电动汽车的基本制动系统原理，结合电机驱动技术方法以及再生制动技术发展现状明确了问题基本研究方向。然后，搭建了按转子磁链定向的永磁同步电机矢量控制系统。最后，在 Matlab/Simulink中搭建的PMSM控制仿真模型下进行了仿真实验。 2、针对增程式电动汽车驱动系统的速度跟踪控制问题，将滑模变结构控制鲁棒性好的特点与 IPMSM存在扰动和不确定性的问题相结合，提出了一种电动汽车 IPMSM滑模观测器速度控制方法。该方法首先为系统设计了基于扰动上下界的滑模速度控制器，实现了较好的跟踪效果。为了抑制抖振，采用滑模观测器对扰动进行观测并补偿的方法，降低了滑模控制器中的抖振。最后，在ECE工况下对该方法进行了仿真分析。 3、针对增程式电动汽车再生制动控制问题，提出了一种增程式电动汽车串联再生制动控制策略。该策略综合全面地考虑了制动系统的制动安全稳定性、驱动电机的最大转矩以及机械制动力与再生制动力分配三方面因素。在三种典型循环测试工况的实验结果表明，所提出的控制策略能够在保证车辆制动稳定性的前提条件下，有效增强电动汽车的能量回收能力。 4、针对增程式电动汽车PMSM控制器设计问题提出了一种基于TI公司DSP控制套件（HVMTRPFCKIT）的软硬件系统综合设计方案。 最后，对全文工作及创新点进行了总结，并对下一步研究工作进行了展望。 |
| 作者： | 杨喜峰 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王耀南;段峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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