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电动汽车驱动系统效率优化控制研究
| 论文题名： | 电动汽车驱动系统效率优化控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;感应电机;驱动系统;效率优化;遗传算法;损耗模型 |
| 摘要： | 电动汽车因无尾气污染、噪声低且不依赖于石油资源,具有较宽阔的发展前景。目前,电动汽车驱动电机多数选用感应电机,而感应电机在轻载时效率较低。电动汽车车载能量有限,任何形式的能量浪费都将引起电动汽车续驶里程的缩短。因此,进行电动汽车驱动系统效率优化控制研究,对于节能减排、提高电动汽车续驶里程具有重要的实际意义。本文主要研究电动汽车感应电机驱动系统的效率优化控制,提高感应电机在轻载运行时的效率。 首先分析了电动汽车驱动系统的损耗特性与效率特性,并在分析矢量控制思想的基础上,研究了矢量控制感应电机的效率优化原理,对于矢量控制的感应电机可通过降低磁通水平降低电机损耗,实现效率优化。 建立了考虑铁损的感应电机数学模型,基于考虑铁损的感应电机在两相旋转d-q坐标系下的数学系模型研究了考虑铁损的矢量控制方案,对于考虑铁损的感应电机采用矢量控制时需要进行铁损补偿,仿真结果验证了模型与控制策略的正确性与有效性。 在考虑铁损的感应电机等效电路的基础上建立了感应电机损耗模型,推导出考虑感应电机高速区约束条件的基于损耗模型的效率优化控制算法。将效率优化控制嵌入到考虑铁损的矢量控制系统中,仿真结果表明该方法可有效降低电机损耗,提高电机效率;并分析了参数变化对基于损耗模型的效率优化控制的影响,研究表明参数变化会使电机运行于效率次优状态;针对最优磁通计算复杂的问题,将遗传算法应用于基于损耗模型的效率优化控制中,仿真结果验证了该方法的有效性。 最后,分析了效率优化控制对感应电机动态响应的影响,研究了感应电机的快速动态响应控制策略,仿真结果表明该方法可有效改善效率优化控制对动态响应的不利影响。 |
| 作者： | 刘金凤 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 马秀娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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