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基于模糊控制的纯电动汽车无刷直流电机驱动系统的研究
| 论文题名： | 基于模糊控制的纯电动汽车无刷直流电机驱动系统的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;无刷直流电机;驱动系统;Simulink仿真;模糊控制 |
| 摘要： | 从上世纪80年代开始,世界各国经济的快速发展使得汽车保有量迅速地增加,而目前绝大部分数量的汽车都是以燃油作为能量的来源,在石油资源严重缺乏的当今社会,这导致了全球石油危机的持续地蔓延和加重,石油价格也因此居高不下;同时,汽车尾气大量的排放造成的大气污染问题也日趋严重,这迫使石油消耗大国积极寻找替代能源,开发节能技术,并且越来越多的国家努力研制新能源汽车。其中,倡导并鼓励研发使用环保节能的新能源汽车,代表了世界汽车业发展的方向,也符合我国的国情。 本文以纯电动汽车的驱动系统作为研究对象,分析纯电动汽车驱动系统以及驱动系统最重要的部件——无刷直流电机控制方法。由于传统的PI控制只能局限于在线性系统中使用,对于像无刷直流电机驱动系统这类复杂的、无法建立非常精确的数学模型的控制对象就无能为力了;而使用模糊控制并不用建立非常准确的数学模型,所以将传统的PI控制方法与模糊控制方法结合起来,用于无刷直流电机速度控制系统。其中,模糊推理的输入是以无刷直流电机的实时检测到的转速和电机初始的转速之间的偏差和偏差变化率,这样,PI的参数就可以实时、在线进行整定,从而可以实现对无刷直流电机良好的控制。同时,本文设计了以TMS320F2812 DSP芯片为控制核心的部分系统硬件和软件。TMS320F2812 DSP芯片是一款知名度、性能都非常高的DSP芯片,非常适用于需要快速处理种类复杂数据的无刷直流电机的驱动系统中。在驱动系统的软件部分,DSP芯片的集成开发环境采用的是美国德州仪器公司推出的CCS代码调试器,它的操作界面类似于Windows视窗,很容易上手操作,是目前使用最广泛的DSP开发软件。在分析无刷直流电机数学模型的基础上,用Matlab7.11的simulink建立无刷直流电机控制驱动系统的仿真模型,对模糊PI控制算法进行验证,得出系统相关参数仿真波形,由此证明了仿真模型的准确性及控制算法的有效性。仿真结果表明:与传统的PI控制相比,本文采用的模糊PI控制方法的控制精度高,响应速度快,鲁棒性强,满足无刷直流电机调速系统的控制要求。 |
| 作者： | 王悝 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 刘永红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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