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电动汽车驱动装置效率最佳的控制方法研究
| 论文题名： | 电动汽车驱动装置效率最佳的控制方法研究 |
| 关键词： | 变频调速;最小损耗;矢量控制;电动汽车;驱动装置 |
| 摘要： | 近年来，随着国际能源形势日趋紧张以及人们对机电设备高性能化的要求不断提高，应用广泛的变频驱动异步电动机的效率最优控制问题引起了人们的强烈关注。特别是随着电动汽车研究热潮的兴起，电动汽车对其异步电机变频驱动系统提出了更加苛刻的要求，不但要求损耗最小，而且要求响应速度快。 对于诸如电动汽车这类对节能和动态控制性能都有较高要求的应用场合，实现其异步电机驱动系统的最优控制有三个关键问题：一是如何获取最优转子磁链，实现最小损耗控制；二是设计快速动态响应控制策略，避免因弱磁优化控制而引起的系统动态性能下降；三是设计高性能闭环控制策略，使系统在参数时变、磁链变化大和存在负载扰动等情况下仍具有优良的调速性能。 本文首先分析了异步电动机损耗特性，建立了矢量控制变频驱动异步电机的损耗模型，得出了基于模型的最小损耗控制策略和最优磁链的变化规律。设计了基于梯度法和黄金分割法的搜索控制器，优化变频调速异步电机的效率。研究表明，黄金分割法的收敛速度优于梯度法，但在搜索过程中磁链的波动程度并没有减小。因此提出了一种改进的黄金分割算法。结合损耗模型控制器与搜索控制器的优点提出一种新的混合型最小损耗控制策略。这种控制策略的思路是：首先根据损耗模型得到近似的最优磁链，再通过在线搜索寻找最小输入功率运行点。这种策略兼有收敛速度快和对参数变化鲁棒性强的优点，是一种颇具发展前途的异步电机效率优化控制策略。 针对变频调速系统最小损耗控制中存在的以牺牲动态响应速度为代价来换取效率提高的问题，研究了基于动态电流分配的快速响应控制策略，研究结果表明，该方案具有优异的动态性能，显著降低了异步电机最小损耗系统突加负载时的转速降落，使电机的动态响应性能得到大幅度改善，是解决电驱动系统最小损耗控制与快速响应控制之间矛盾的有效方法。 |
| 作者： | 陈启飞 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 郭庆鼎;刘春芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 沈阳工业大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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