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电动车用异步电机直接转矩控制系统的建模与仿真
| 论文题名： | 电动车用异步电机直接转矩控制系统的建模与仿真 |
| 关键词： | 电动汽车;异步电机;直接转矩控制;建模;仿真 |
| 摘要： | 由于传统汽车的保有量急剧增大引发的一系列能源、气候、噪声、疾病、污染问题,清洁能源汽车无疑是汽车未来的发展方向,作为未来汽车的核心部件之一的电机驱动系统,一直是广大学者和企业研发人员公关的主要课题.在前言中作者对交流调速技术的发展状况和电动汽车的不同驱动系统作了介绍.从对异步电机的PWM调速原理开始作了简单介绍,并对空间电压矢量变频技术(SVPWM)作详细分析,讲述正六边形磁链圆和近似圆形正多边形磁链圆轨迹的PWM算法思想;然后论述三相异步电机的动态数学模型的建立和坐标变换技术的相关理论.从八十年代中期,德国Depenbrock和日本的Takahashi相继提出了异步电机直接转矩控制技术的思想起源,文章从直接转矩控制的原理和方法做了说明,并根据直接转矩控制系统的组成作者在MATLAB/Simulink仿真平台的基础上,对异步电机直接转矩控制系统的各模块:基于物理特性的电机动态数学模型,电机转矩观测器模型,电机定子磁链观测器模型,定子磁链的幅值和在空间的区间判断模块,空间电压矢量的选择模块,转矩控制器和磁链控制器模型、转速PI调节器模块进行分别建模.并用30KW的样机进行仿真试验,通过对系统在恒定负载下进行仿真分析,通过设置不同的定子磁链容差,得到定子磁链容差对转速的输出特性、转矩的输出特性、定子磁链的输出特性的影响程度;采用相同的方法同过仿真实验得出转矩容差、转速PI调节器的P、I几个参数的改变对交流异步的转速输出特性、转矩输出特性、定子磁链输出特性的影响,从中得出所建的仿真模型有良好的稳态特性.系统的转速PI调节中,参数P、I的设置尤为重要,它不但影响电机转速、转矩的响应时间,还影响其超调量,造成起步时电机抖动;严重时使转速和转矩发散.最后采用阶跃负载施加在此电机模型上,得到直接转矩控制系统的动态转速输出特性、转矩输出特性、定子磁链的动态输出特性,从仿真结果可出此系统的动态特性还比较理想.该控制系统对从事电机控制和电动汽车仿真或电机的选型有重要的工程意义.在总结中说明了此异步电机直接转矩控制系统还有待进一步深入研究和完善的几方面的内容. |
| 作者： | 陈胜金 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 黄妙华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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