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电动汽车用永磁同步电机驱动系统的研究与实现
| 论文题名： | 电动汽车用永磁同步电机驱动系统的研究与实现 |
| 关键词： | 电动汽车;驱动系统;永磁电机;最大转矩;弱磁控制;模糊PID控制 |
| 摘要： | 电动汽车以电能为能源，具有零排放低污染的突出优点，是当前能源短缺、环境污染情况下诞生的新一代交通工具。而驱动电机及其驱动系统是电动汽车上的核心部分，本文以电动汽车为出发点，对其所用电机驱动系统进行了研究。 本文首先对电动汽车的各种驱动电机进性了性能上的分析与比较，选择内置式永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机。分析了内置式永磁同步电机的数学模型，从工业应用角度出发提出了最大转矩/电流控制的曲线模拟化控制，提高了系统运行效率。通过与传统最大转矩/电流控制的方案的仿真实验比较，验证了本文所提方案的正确性与可行性。 其次本文针对电动汽车对电机驱动系统的宽调速范围的特殊要求，提出了超前角弱磁控制方案，并就电机参数对整个弱磁控制性能的影响进行了理论上的分析。通过构建一个新的电压指数外环，实时检测电机端对直流母线电压的利用率，成功实现弱磁模式下定子电流分量的再次分配。仿真实验结果表明，该弱磁控制方案弱磁过渡平滑且具有高倍弱磁扩速能力。 此外本文针对电动汽车的复杂运行工况，提出了基于模糊PID控制器的矢量控制方案，并与传统PID控制进行了大量仿真实验比较。结果表明模糊PID控制器的使用使得系统超调小，动态响应速度快，抗干扰能力强，适合复杂的运行工况。 最后本文将最大转矩/电流控制的曲线模拟控制方案与超前角弱磁控制方案有机结合，介绍了系统软件设计方案与相关流程，并将其应用于以TMS320f2812为主控芯片的控制平台。以实验机组为基础，进行了不同负载情况下的动态响应能力、抗干扰能力以及宽调速范围的相关实验，实验结果与分析表明本文所提方案的有效性与工业应用能力。 |
| 作者： | 曾智波 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 黄守道;周腊吾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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