原文传递
电动汽车PMSM驱动系统的精确转矩控制
| 论文题名： | 电动汽车PMSM驱动系统的精确转矩控制 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;驱动系统;转矩控制 |
| 摘要： | 在汽车行业发展的背景以及“减少排放，改善空气”的呼吁下，世界各国汽车厂商都纷纷投入到新能源汽车的研发领域，而嵌入式永磁同步电机(IPMSM)以其优越的性能成为电动汽车电驱动系统的主要驱动电机，对其高性能控制的研究也成为热点研究方向。车用IPMSM驱动系统不仅要求调速范围宽，而且要求转矩输出精确高，然而电机运行工况复杂导致电机的参数存在不确定性，致使传统基于PI控制的IPMSM系统很难实现精确转矩控制。为此，论文重点研究PMSM驱动系统的精确转矩控制。 论文首先分析并建立计及磁路饱和效应以及交叉耦合效应对电机参数影响的IPMSM数学模型以及逆变器非线性特性的逆变器模型，完成IPMSM驱动系统的仿真建模且对系统模型的正确性进行了仿真测试，为IPMSM驱动系统核心控制策略的研究奠定基础。 基于转子磁场定向的电机矢量控制结构中，控制电机的输出转矩本质上就是控制电机的定子电流矢量，论文分析比较了IPMSM系统最大转矩电流比(MTPA)控制和弱磁控制下最优电流指令的生成方式，阐述了基于梯度下降法的弱磁控制策略无法实现指令转矩准确跟踪的原因，并在此基础上提出了双梯度下降法的电流指令生成策略，架构了基于双梯度下降法的IPMSM驱动系统精确转矩控制方案，旨在实现系统在MTPA运行区以及弱磁运行区的精确转矩输出。 传统的矢量控制结构中的电流环采用PI调节器加前馈解耦的结构，其中调节器以及前馈解耦的设计都依赖电机参数，然而由于IPMSM参数不确定性的存在，可能导致解耦失败及电流环动态性能下降。为此，论文首先分析考虑电机参数不确定性的IPMSM数学建模，将IPMSM数学模型等效为参考模型与误差模型，提出利用无模型自适应控制(MFAC)估计系统由于参数不确定引起的误差模型，基于MFAC将具有参数不确定性的IPMSM系统镇定至基于参考模型的IPMSM系统;并利用无模型自适应控制器输出的电压扰动量实时观测转矩，旨在实现电流内环动态性能的改善和IPMSM的精确转矩控制。 |
| 作者： | 华新强 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 李红梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
