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电动车驱动电机再生制动状态下的控制策略研究
| 论文题名： | 电动车驱动电机再生制动状态下的控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;再生制动;永磁同步电动机;矢量控制;模糊控制 |
| 摘要： | 随着科技的进步以及人们对生活环境的重视，汽车正经历着从燃油汽车向电动汽车的转变，但目前在汽车领域内，燃油汽车仍然占主要部分，不仅对环境造成严重污染，同时也消耗大量石油。以消耗清洁能源为主的电动汽车，具有能耗低，无污染的优点，但是它续航能力不足的问题成为取代燃油汽车的阻碍，本研究针对这一问题，对电动车驱动电机再生制动状态下的控制策略进行了研究，目的是提高电动汽车储能系统的额定容量，提升电动汽车的续航能力，现将研究工作分述如下： 首先是对再生制动能量回收原理的分析，构建了电动汽车再生制动能量回收原理框图，并对原理进行了说明，总结了再生制动能量回收的影响因素，阐述了永磁同步电机在直角坐标系中的四种工作状态以及制动过程的机械特性，根据电动汽车在制动过程中的受力情况推导了电动汽车在制动过程中产生的电能。 接着以永磁同步电机为研究对象，分别对永磁同步电机的工作原理、坐标变换、数学模型进行了详细说明，在此基础上，引入了永磁同步电机的空间电压矢量控制方法，采用SVPWM矢量控制方法对永磁同步电机的再生制动进行控制。 然后是对再生制动能量回收系统与方法的设计，制定了基于双有源桥DC/DC变换电路的蓄电池-超级电容混合电源制动能量回收系统，对制动能量的回收进行了数学推理，并对DAB变换电路在电动汽车匀速行驶、爬坡加速、紧急制动、减速制动四种工作状态下的能量流动情况进行了分析。引入以车速V、储能系统的荷电率SOC值、制动强度z为输入，再生制动力占比K为输出的模糊控制，将SVPWM矢量控制方法和模糊控制相结合，提出了Fuzzy-SVPWM的再生制动能量回收策略。 最后是对研究方法的仿真验证，应用MATLAB软件对永磁同步电机矢量控制、双有源桥DC/DC变换电路能量的双向流动进行了实验仿真，应用ADVISOR软件搭建了基于模糊控制的再生制动控制策略模型，选用三种运行工况对设计的再生制动控制策略进行实验仿真对比，仿真结果表示在三种不同的运行工况下，本文设计的再生制动模糊控制策略能量回收效率比原有的再生制动控制策略提高了8%-20%左右，从而对控制方法的有效性给予了验证。 |
| 作者： | 史元林 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 卢秀和 |
| 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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