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并联混合动力汽车PMSM驱动电机的混沌现象及其控制研究
| 论文题名： | 并联混合动力汽车PMSM驱动电机的混沌现象及其控制研究 |
| 关键词： | 并联混合动力汽车;永磁同步驱动电机;混沌现象;控制系统 |
| 摘要： | 混沌现象是指在一个确定性系统中，发生的一种看似无规则的随机运动，这种运动具有随机性、无序性和不可预知性等特征。混沌现象产生于简单的非线性系统，广泛存在于自然界中，是存在于一个确定性系统中有限维相空间的高度不稳定运动。 相比较于传统内燃机汽车，混合动力汽车具有节能、降低排放等优势，随着世界石油等能源的日趋紧张，混合动力汽车已成为研究热点。与混合动力汽车中的其它电机相比，由于永磁同步电机(PMSM)具有体积小、易于控制、不需要励磁绕组等优点，其已成为混合动力汽车驱动电机的应用热门。本文以并联混合动力汽车为研究对象，选用永磁同步电机为并联混合动力汽车驱动电机，当电机自身参数σ、γ处在一定范围之内和电机处于一定工况时，永磁同步电机会产生混沌运动。驱动电机发生混沌现象，不仅严重影响自身使用寿命，更会在电机与车辆传动系统接合之后，将这种随机、无序、无法预测的混沌运动传递到车辆传动系统中，导致车辆产生复杂、不稳定的运动，并会对车辆自身传动部件造成极大危害。 本文主要从以下几方面展开研究工作: 1、首先以混合动力汽车和电机混沌现象二者为背景，介绍了论文的研究背景、目的和意义; 2、以两相转子旋转坐标系(d-q坐标系)为基础，得到适用于分析永磁同步电机混沌特性的数学模型。在对并联混合动力汽车各种常见运行工况进行分析的前提下，对于自身参数σ、γ等处于一定范围内的电机，得出电机发生混沌现象时，该并联混合动力汽车所处的工作模式; 3、设计并联混合动力汽车的整车动力总成协调控制策略，并利用ADVISOR2002软件分析电机在ECE-NEDC循环工况下，电机自身混沌模型中参数σ、γ的变化规律。以此为基础，为控制电机的混沌运动，基于PID控制与模糊控制各自的优点，设计模糊PID控制器使电机混沌运动得到控制。并且以整车冲击度J为评价指标，来考察驱动电机混沌运动的控制对于整车行驶平顺性的影响; 4、通过基于dSPACE系统的实时硬件在环(HIL)试验，验证所设计电机混沌控制器的有效性。试验结果以整车冲击度J为指标，表明所设计混沌控制器可以降低整车冲击度J、提高车辆平顺性。 |
| 作者： | 李赛赛 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陆文昌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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