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五相永磁容错电机容错控制系统研究
| 论文题名： | 五相永磁容错电机容错控制系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;五相永磁容错电机;矢量控制系统;仿真模型 |
| 摘要： | 近年来，全球面临能源紧缺与环境恶化两大严峻问题。电动汽车被认为是目前最节能的交通工具，因此广受关注。电机及其驱动系统作为电动汽车的三大关键技术之一，决定着电动汽车的安全性能与动态性能。多相永磁容错电机具有转矩密度大、效率高、容错性能好以及可靠性高等优点，适合电动汽车等特殊场合的应用。电机驱动系统的容错性能，影响着整个系统的可靠性。因此，本文以五相永磁容错电机作为研究对象，研究电机驱动系统的容错控制策略。 本文分析了五相永磁容错电机的基本结构与电磁特性，建立五相永磁容错电机处于正常状态与一相开路故障时在自然坐标系与旋转坐标系下的数学模型。完成了五相永磁容错电机的矢量控制系统的设计，提出一种零序电压谐波注入策略，使得基于载波的脉宽调制策略等效于空间电压脉宽调制。对比分析电机以及逆变拓扑的数学模型在正常状态与一相开路故障状态的异同点，提出了基于电压角度的容错控制策略，实现电机故障状态的无扰运行。并在MATLAB/SIMULINK中建立五相永磁容错电机的仿真模型，验证了基于载波脉宽调制策略的矢量控制的可行性以及基于电压角度容错控制策略的有效性。 同时，本文基于数字信号处理器TMS320F2812搭建了五相永磁容错电机的数字控制平台，并完成了矢量控制系统的设计。验证了本文提出的一种零序电压谐波注入策略的可行性，并验证了这种基于载波的脉宽调制技术与空间电压矢量调制技术的等效性。此外，验证了本文提出的基于电压角度的容错控制策略的有效性与可行性，实现电机无扰运行。 对比仿真分析与实验结果，表明了五相永磁容错电机与其控制系统具有良好的动态性能与容错性能。 |
| 作者： | 谢莹 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 刘国海 |
| 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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