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纯电动汽车内嵌式永磁同步电机驱动系统的研究
| 论文题名： | 纯电动汽车内嵌式永磁同步电机驱动系统的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;驱动系统;内嵌式永磁同步电机;模糊自适应控制;数字信号处理 |
| 摘要： | 在当前能源短缺，环境问题日益突出的情势下，纯电动汽车将成为新一代汽车发展重点几乎为世界大多数国家普遍接受。纯电动汽车的驱动系统控制技术作为纯电动汽车核心关键技术之一，是当前国内外专家学者研究工作的热点。本文结合当前纯电动汽车用永磁同步电机驱动系统的研究现状，对纯电动汽车驱动用的内嵌式永磁同步电机及其控制技术进行了一系列研究，进而根据整车行驶动力学要求设计了以高性能DSP为内核的驱动电机控制器和改进的矢量控制程序，并对所设计的驱动系统的可行性进行了相关实验验证。 本文首先概述纯电动汽车的国内外发展情况，比较各种驱动电机的性能特点和应用范围，分析纯电动汽车驱动系统的发展现状及发展趋势，选择功率密度较高的内嵌式永磁同步电机作为驱动电机样机，进而提出内嵌式永磁同步电机数学模型，分析用于内嵌式永磁同步电机普遍采用的矢量控制策略，并对矢量控制中多采用的空间矢量脉宽调制技术进行建模和仿真。在比较分析了内嵌式永磁同步电机的开环控制，id=0控制和最大转矩电流比控制策略之后，确立转折速度以下采用最大转矩电流比控制的方案;转折速度以上，借鉴传统弱磁控制方法并克服其不足，提出改进的基于转矩角的移相弱磁控制方案，并最终确立转折速度以上时采用基于转矩角的移相弱磁控制方案。 其次，针对传统PI控制鲁棒性差的不足，本文结合模糊PI控制理论设计了模糊自适应转速调节器，并结合纯电动汽车整车行驶动力学模型，对所设计的模糊自适应转速调节器进行了给定转速的行驶工况仿真。仿真结果表明，在电动汽车从静止到给定速度的过程中，带有模糊自适应转速调节器的驱动系统表现出良好的鲁棒性。 最后，以TI公司最新推出的型号为TMS320F28335的高性数字处理器为控制核心，针对纯电动汽车驱动控制要求设计了电机驱动控制器的硬件和软件，利用Matlab的CCSLink工具箱实现电机控制算法的快速原型和硬件在还测试。硬件在环实验的结果表明，本文所设计的驱动系统能满足纯电动汽车的整体性能指标要求。 |
| 作者： | 杨玉柱 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王若平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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