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电池衰减工况下纯电动汽车主驱电机速矩控制策略
| 论文题名： | 电池衰减工况下纯电动汽车主驱电机速矩控制策略 |
| 关键词： | 纯电动汽车;电流分配;速矩控制;永磁同步电机 |
| 摘要： | 随着环境、能源安全等问题加剧和人们对纯电动汽车的不断了解，纯电动汽车发展已经越来越受到各方关注和兴趣，各大车企也在努力研究和发展。内置式永磁同步电机(Interiorpermanentmagnetsynchronousmotor;IPMSM)具有结构简单、低损耗、高效率等优点，常被用做纯电动汽车的主驱动电机。为了确保驾乘舒适，纯电动汽车无论在停车、加速、匀速、减速、上坡、下坡等状况下都要保持平稳，由此要求电机无论什么情况输出转矩和转速都要稳定。但电机由于动力电池输出电压的衰减，导致电机输出转矩和转速性能不佳。因此，本文针对纯电动汽车永磁同步电机在母线电压衰减工况下，引入麻雀搜索算法(SparrowSearchAlgorithm,SSA)优化支持向量机回归算法(SupportVectorRegression,SVR)构建d-q轴电流回归模型和优化电流分配，通过优化后的算实现了电流分配的连续性。实现了永磁同步电机输出转矩和转速最优。本文主要研究内容如下: 首先，分析内置式永磁同步电机结构特性;运用传统坐标方法构建电机的基本数学模型并加以分析;引入坐标变换对电机数学模型进行解耦与简化;介绍空间矢量脉宽调制(SpaceVectorPulseWidthModulation;SVPWM)技术和矢量控制技术。 其次，将永磁同步电机以额定转速为节点，划分不同运行区域。为追求母线电压衰减工况下电机输出最优速矩，恒转矩区以最大转矩电流比控制对电流进行分配;恒功率区基于弱磁控制对电流进行分配。构建一种全工况下的电流分配模型。 然后，提出一种支持向量机算法对电流分配进行回归和优化。分析SVR原理和参数;进一步提出用机器学习算法优化SVR重要参数，介绍不同算法原理和执行步骤;比较优化时间、回归误差和效率，选择出最优算法。 最后，搭建实验平台，对100kW永磁同步电机在不同工况下的电机输出参数进行采集。使用实测数据训练SSA-SVR电流模型，将不同模型由实验平台运行，比较分析在母线电压与电流、输出转矩和效率的关系，来验证控制策略的有效性。 |
| 作者： | 张金强 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 谢芳;胡薇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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