原文传递
电动汽车用异步电动机模糊自适应命令滤波控制
| 论文题名： | 电动汽车用异步电动机模糊自适应命令滤波控制 |
| 关键词： | 电动汽车;异步电动机;模糊逻辑系统;自适应命令;滤波控制 |
| 摘要： | 近年来，环境污染和能源危机成为了困扰世界的难题，大力发展电动汽车是当今社会应对环境和能源压力的重大举措。电动汽车驱动系统作为车辆的核心部件之一，直接决定了电动汽车的整体性能，其控制策略严重制约着电动汽车的发展。根据驱动电机的电流类型，电动汽车驱动系统可以分为直流驱动系统和交流驱动系统，在交流驱动系统中，异步电动机因其结构简单、性能优良、成本低廉、维护便利等特点而得到了广泛的应用。然而异步电动机是一个强耦合的高度非线性系统，在运行过程中，由于温度等环境因素的影响，该系统存在着参数时变和大量扰动等不确定因素。同时，在经典的控制方法中使用的异步电动机动态模型是不考虑铁芯损耗的，这使得传统的电动汽车用异步电动机控制系统无法满足实际中的需求。因此电动汽车驱动系统的优化控制问题已经成为了国内外该领域研究的热点和难点。 针对经典的异步电动机控制方法的一些不足，本文基于命令滤波反步设计方法，针对考虑铁损的异步电动机动态模型，设计了一种新型的模糊自适应控制器。该控制器可以很好的克服了铁芯损耗以及模型参数未知等因素的影响，实现了对电动汽车用异步电动机高品质的控制。论文的主要研究成果如下： 第一，介绍了课题研究的背景和意义。分析了常用的异步电动机控制策略的发展动态，并详细介绍了几种先进的控制策略的发展及现状。 第二，研究了一类单输入单输出严格反馈的非线性系统的跟踪控制策略。使用反步法来构造系统的控制器，使用命令滤波器来消除“计算爆炸”的影响，使用具有自适应学习能力的模糊逻辑系统来逼近系统中的未知非线性函数项，并使用李雅普诺夫方法分析了系统的稳定性。该控制器可以保证系统的有界性和良好的跟踪性能。 第三，通过构建可以用于反步设计方法的考虑铁损的异步电动机动态模型，设计了一种模糊自适应位置跟踪控制器。利用模糊自适应控制方法对未知模型的自适应能力，有效的克服了系统参数未知和负载扰动等因素的影响。基于李雅普诺夫稳定性原理分析了系统的稳定性。最后的仿真结果印证了在该控制器的作用下，系统可以达到期望的控制目标。 第四，针对考虑铁损的异步电动机动态模型，基于命令滤波反步设计方法，设计了一种新型的模糊自适应速度跟踪控制器。该非线性控制器具有自适应参数少、结构简单、易于实现的特点，并能够克服系统参数未知对系统的影响，具有很强的鲁棒性。在 Simulink环境下建立了考虑铁损的异步电动机速度控制仿真平台，验证了所提出的模糊自适应控制器的有效性。 |
| 作者： | 刘加朋 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 于金鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
