隨著永磁同步電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,對(duì)其性能的要求也越來越高。尤其是電動(dòng)汽車這樣對(duì)性能要求比較高的場(chǎng)合,不僅要求在低速時(shí)有較大的轉(zhuǎn)矩,同時(shí)還要滿足加速超車等高速度運(yùn)行的要求。由于轉(zhuǎn)子的反電動(dòng)勢(shì)會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而增大,從而導(dǎo)致逆變器輸出電壓飽和而使轉(zhuǎn)速無法繼續(xù)上升,因?yàn)楸仨氝M(jìn)行弱磁控制。除此之外,永磁同步電機(jī)采用矢量控制后,可以實(shí)現(xiàn)電流靜態(tài)解耦,但動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系依然存在。并且隨著轉(zhuǎn)速的升高,耦合作用的影響也越來越嚴(yán)重,同時(shí)高速運(yùn)行時(shí)延時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響也不可忽略。因?yàn)獒槍?duì)永磁同步電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)關(guān)鍵問題的研究具有非常重要的意義。在此背景下,本論文以永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,目的解決電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)遇到的電壓飽和、電流交叉耦合以及延時(shí)問題,具體內(nèi)容如下:本文首先在永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,根據(jù)復(fù)矢量原理,建立了永磁同步電機(jī)的復(fù)矢量模型。并且根據(jù)離散控制理論,推導(dǎo)出考慮數(shù)字控制延遲的,三相逆變器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)的精確離散化復(fù)矢量模型,為之后的研究打下理論基礎(chǔ)。其次,介紹了永磁同步電機(jī)弱磁運(yùn)行的邊界,研究了永磁同步電機(jī)常見的弱磁控制方法。針對(duì)前饋法的參數(shù)敏感問題,以及反饋法對(duì)于動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能的缺陷,研究了一種混合式弱磁控制方法。針對(duì)該算法的核心也就是表格的制作,給了一種工業(yè)上實(shí)用的快速建立表格的方法,大大縮短了查表法的工作量。解決了查表法所共有的工作量大費(fèi)時(shí)多的固有問題。再次,針對(duì)永磁同步電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)的電流交叉耦合以及延時(shí)問題,介紹了數(shù)字控制延時(shí)的因素及影響。研究了一種基于雙采樣雙更新PWM更新時(shí)序的延時(shí)補(bǔ)償方法,在不添加硬件設(shè)備的情況下實(shí)時(shí)的對(duì)系統(tǒng)的延時(shí)進(jìn)行了補(bǔ)償。同時(shí)根據(jù)傳遞函數(shù)通過繪制零極點(diǎn)分布圖的方法,說明了傳統(tǒng)離散PI調(diào)節(jié)器不足的原因,運(yùn)用零極點(diǎn)對(duì)消的方法設(shè)計(jì)了基于復(fù)矢量的離散調(diào)節(jié)器。該調(diào)節(jié)器不僅考慮了系統(tǒng)的延時(shí)問題,同時(shí)考慮了高速區(qū)域的電流交叉耦合問題,具有良好的電流控制能力。最后對(duì)混合式弱磁算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的正確性和可行性。在此基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)PI調(diào)節(jié)器和復(fù)矢量調(diào)節(jié)器進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于直接設(shè)計(jì)的復(fù)矢量離散調(diào)節(jié)器對(duì)比傳統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器有著更好的電流控制性能。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM341
【部分圖文】：

復(fù)矢量坐標(biāo)系

內(nèi)置式永磁同步電機(jī)運(yùn)行邊界Fig.3.1IPMSMoperatingboundary

圖 3.5 電機(jī)運(yùn)行標(biāo)定點(diǎn)分布圖Fig. 3.5 Motor profiling test points diagram到工業(yè)中應(yīng)用中，電機(jī)標(biāo)定先將第二、三象限標(biāo)定之后再做區(qū)域的劃分等后續(xù)處理，標(biāo)定工以其為基礎(chǔ)，在表格的建立方法以及區(qū)域劃分

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