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车用开关磁阻电机无位置及容错控制策略研究
| 论文题名： | 车用开关磁阻电机无位置及容错控制策略研究 |
| 关键词： | 车用开关磁阻电机;无位置控制;容错控制;滑模观测器 |
| 摘要： | 随着全球环境的日益恶化和人类环保意识的不断提升，汽车由于其庞大的体量而产生了诸多的碳排放被作为节能减排的重点突破口。混合动力车由于兼顾了低排放和长续航的特点成为重要的研究方向。开关磁阻电机（Switched reluctance motor，SRM）具有低成本、无永磁体和效率高等优点被视为最有潜力的车用电机之一。本文在国家自然科学基金面上项目（51875261）的支持下，主要开展了对SRM无位置控制、容错控制和实验研究。具体工作如下： 1、在对SRM无位置传感器方法进行了广泛研究的基础上，阐述了无位置控制的必要性。并对开关磁阻电机控制系统的电机结构、运行原理和控制算法进行了分析和数学模型的建立。 2、阐述了基于电感斜率检测的无位置传感器控制方法，在此基础上提出建立位置检测误差带来消除电感开始上升点附近的干扰信号。同时，设计了基于相电感间的冗余信号的容错控制算法来进一步增加系统的稳定性。 3、根据滑模控制理论和观测器原理设计了用于转子位置、转速和磁链估计的滑模观测器。为了弥补传统三维查表法误差大和耗时耗存储的缺陷，在传统的傅里叶磁链建模的基础上，通过克里金插值来增加磁链计算的准确性。 4、在分析了整体实验验证的功能需求后，为验证算法的有效性设计了基于dSPACE的实验平台和方案。对重要的硬件电路进行设计，包括了信号采集电路、保护电路及驱动电路的设计。最后，进行了基于快速原型的实验验证。实验结果证实了所提出方法的有效性，能够有效实现转子位置信号的容错和转子位置估计。 |
| 作者： | 汤兴桃 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 孙晓东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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