原文传递
电动汽车用永磁同步电机控制算法应用研究
| 论文题名： | 电动汽车用永磁同步电机控制算法应用研究 |
| 关键词： | 永磁同步电机;矢量控制系统;电动汽车 |
| 摘要： | 面对日益严峻的能源和环境问题，发展电动汽车以取代燃油汽车是必然选择。电机驱动控制技术是电动汽车的三个关键核心技术之一，一直以来都是电动汽车技术领域研究的热点，并取得了一些成果。永磁同步电机具有体积小、效率高、功率密度高、转矩惯量比大、调速范围宽等特点，在电动汽车驱动领域具有广阔的前景。本文对电动汽车用永磁同步电机调速系统的控制策略展开了研究。 首先，对永磁同步电机的结构和分类进行了探讨和研究，结合电动汽车的应用需求，选择内置式永磁同步电机为研究对象。根据三种坐标系的变换关系，建立了永磁同步电机在旋转d-q坐标系中的数学模型。在此基础上，研究了永磁同步电机的矢量控制方案和空间矢量调制技术的实现，分别对永磁同步电机双闭环系统的电流环和速度环进行了分析设计。 其次，根据电动汽车低速大转矩的应用需求，在基速以下的恒转矩区采用最大转矩电流比控制方案。为便于工程实现，提出了基于分段多项式拟合的最大转矩电流比控制算法，通过在线计算获得交、直轴电流的参考值。该方法精度高，计算量小，Matlab仿真验证了该方法是可行的，满足电动汽车低速大转矩的控制要求。 再次，根据电动汽车对宽调速的应用需求，在基速以上的恒功率区采用弱磁扩速的控制方案。在分析永磁同步电机弱磁控制基本原理的基础上，提出了一种基于空间电压矢量调制技术的弱磁方法，使直流母线电压得到充分利用。此外，弱磁过程采用了超前角控制方法，避免了交轴电流调节滞后的问题。 最后，为改善速度环系统对负载变化等外部干扰的鲁棒性，在永磁同步电机调速系统中引入了分数阶控制器。研究了对增益变化和负载扰动具有鲁棒性的分数阶PIλDμ控制器的设计方法。仿真结果表明该控制器不仅能提高系统的控制品质，而且对系统增益的变化并不敏感，具有更强的鲁棒性。 |
| 作者： | 余家俊 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 李军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
