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基于多电平技术的车载永磁电机优化控制方法研究
| 论文题名： | 基于多电平技术的车载永磁电机优化控制方法研究 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;直接转矩控制;电压空间矢量合成 |
| 摘要： | 电动汽车能否完成能量转换的关键在于驱动电机，它决定着电动汽车的运行性能与动力性要求，永磁同步电机（PMSM）因体积小、适应性强、调速便于控制等优点在电动汽车领域发展迅速，永磁同步电机（PMSM）控制技术有矢量控制和直接转矩控制（DTC）两种方法，最早电动汽车驱动系统主要采用矢量控制技术，但直接转矩控制（DTC）控制方法正在逐步的取代矢量控制技术，国内外学者开始将（DTC）算法引入到控制系统中。虽然直接转矩控制技术具有模型搭建简单、控制速度快、对于电机参数控制稳定等优点，但是仍然存在着电磁转矩和磁链脉动大、开关频率波动大以及谐波干扰等缺点。 基于上述论述，结合电机驱动系统的要求，本文采用永磁同步电机作为系统的驱动电机，采用三电平逆变器直接转矩控制的方法搭建控制系统模型，对控制模型利用二极管箝位式三电平逆变器进行供电，先根据永磁同步电机的结构进行理论分析，然后对三电平逆变器直接转矩控制进行理论分析，对其建立的数学模型进行分析，以降低转矩和磁链脉动为目的，详细阐述了电压空间矢量合成的方法，解决中点电压不平衡问题、电压跳变的问题以及开关频率与开关损耗等问题。随后在Matlab/Simulimk下搭建控制方法的仿真模型，并对仿真波形带来的不同效果进行分析研究，得出采用三电平逆变器直接转矩控制方法具有前者没有的优势，进一步的验证三电平逆变器直接转矩控制技术的优越性。 根据上述具体理论方法和仿真的验证，本文采用的控制芯片为TMS320F2812型号，并将此控制芯片应用到控制系统的硬件和软件设计中，设计出三电平逆变器永磁电机DTC控制系统的流程图，根据硬件和软件设计的具体方案的实施，可以验证采用三电平直接转矩控制系统的准确性与实用性，为电机控制系统的改进提升提供依据。 |
| 作者： | 张涛 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 卢秀和;罗晓明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长春工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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