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电动汽车用异步电机直接转矩控制电驱动系统研究
| 论文题名： | 电动汽车用异步电机直接转矩控制电驱动系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;异步电机;直接转矩控制;转矩角;效率优化 |
| 摘要： | 燃油汽车保有量的急剧增加，带来了严重的环境污染和能源短缺问题，具有零排放、零油耗的电动汽车已被国际公认为是解决上述问题的理想方案，由于电驱动系统相当于电动汽车的心脏，因此电驱动技术已成为电动汽车研发最关键的技术之一。具有诸多优点的异步电机驱动系统目前是国际国内电动汽车研究中的一个热点问题。 分析了直接转矩控制的异步电机电驱动系统的工作原理，用MATLAB建立了异步电机直接转矩控制系统的仿真模型，对系统进行了仿真分析，同时在以TMS320F2812为核心的控制平台上进行了实验研究，仿真和实验结果表明系统动态性能优良，但也可以发现采用滞环控制器的直接转矩控制系统存在转矩脉动较大的问题。 针对采用滞环控制器的直接转矩控制系统中的转矩脉动，进行了转矩脉动抑制技术研究，方法是采用空间矢量调制(SVM)与直接转矩控制(DTC)相结合的技术(SVM-DTC)。分析了SVM-DTC中目标电压矢量求取的关键点，提出了基于转矩角简化的目标电压矢量的求取方法，分析了SVM-DTC实现要解决的关键问题并给出了解决方法。仿真与实验结果表明，与采用滞环控制器的DTC系统相比，基于转矩角简化的SVM-DTC系统可以大大减小电机磁链和转矩脉动，有效提高异步电机系统的动、静态性能。 对电动汽车进行了受力分析，对异步电机电驱动系统进行了功率损耗分析，在MATLAB软件中建立了考虑铁损的异步电机直接转矩控制系统仿真模型，通过启动损耗最小时最优磁链幅值控制的方法提高电机效率，实现电驱动系统的效率优化。 详细介绍了电动汽车异步电机直接转矩控制电驱动系统的硬件设计与调试、软件设计与调试，介绍了系统联调。硬件系统中按功能分主电路、控制电路与辅助电源电路分别进行介绍，软件详细介绍了各子程序模块的设计方法与调试步骤。用设计的实验平台完成了采用滞环控制器的传统直接转矩控制与基于转矩角简化的SVM-DTC系统的实验验证。 |
| 作者： | 郑慧丽 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 张兰红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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