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电动汽车用异步电机电压和转矩控制关键性技术研究
| 论文题名： | 电动汽车用异步电机电压和转矩控制关键性技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;异步电机;电压控制;转矩控制 |
| 摘要： | 随着全球工业化的快速发展，能源和环境问题日益突出。电动汽车作为一个洁净、高效、智能、可持续发展的绿色交通工具在国内外得到了快速的发展。异步电机以其结构简单、制造及维护成本低和调速范围宽等显著优点，在电动汽车，尤其大型车辆中得到了广泛应用。 本文围绕电动汽车用异步电机弱磁和转矩控制关键性技术展开研究。首先在基速以下对异步电机的基本矢量控制系统的动静态性能进行了详细的分析。并在此基础上，结合异步电机的数学模型以及运行过程中电压和电流的限制条件，对基速以上的高速弱磁区的电流优化轨迹进行了探讨。提出了基于直接转差频率调整的异步电机弱磁控制算法，提高了弱磁区尤其是重载弱磁区的动态响应性能，更好地满足电动汽车的加速需求。在阐述其原理的基础上，论文将其与传统的弱磁策略、基于电压闭环的弱磁策略、基于电压闭环的改进算法等弱磁方案进行了对比研究。其次针对高速弱磁区内异步电机转子时间常数的变化所导致的转子磁场定向不准问题，介绍了两种转子磁场定向矫正策略，提高控制系统对电机参数的鲁棒性。针对电动汽车依靠脚踩油门下达转矩指令的实际应用需求，提出一种基于最小阶转子磁链观测器的实时定子磁链观测方案，通过观测的定子磁链和定子电流叉乘获得的电磁转矩，并据此设计了高精度的电动汽车用异步电机的转矩闭环控制。仿真结果验证了磁场定向优化和转矩闭环控制策略的有效性和实用性。最后，搭建了电动汽车用异步电机的实验平台，对所述的异步电机矢量控制、高速弱磁控制、转矩闭环控制等关键技术进行实验验证。实验结果验证了本文的分析和设计。 |
| 作者： | 靳丁龙 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨淑英 |
| 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 |
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