本文關(guān)鍵詞：全速域永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制

  更多相關(guān)文章： 內(nèi)埋式永磁同步電機(jī) 最大轉(zhuǎn)矩電流比 弱磁控制 轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制

【摘要】：由于永磁同步電機(jī)具有效率高、功率密度大及重量輕等優(yōu)點(diǎn),已在很多需要高動態(tài)響應(yīng)和寬調(diào)速范圍的工業(yè)場合得到了廣泛應(yīng)用。對于由內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)驅(qū)動的電動汽車,在基速以下通常采用最大轉(zhuǎn)矩電流比(MTPA)控制,以提高驅(qū)動系統(tǒng)的運(yùn)行效率;而在基速以上采用弱磁(FW)控制,以拓寬電機(jī)運(yùn)行速度范圍。本文利用模型預(yù)測控制(MPC)在處理多變量復(fù)雜約束問題時的優(yōu)越性,研究了全速域永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制方法。首先,在研究傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)矢量控制(FOC)和直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)系統(tǒng)的同時,詳細(xì)介紹了新型高性能模型預(yù)測控制算法在內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)中的應(yīng)用。電流預(yù)測控制(CPC)類似于矢量控制,專注于控制定子d、q軸電流,以預(yù)測控制器取代電流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制(TPC)直接控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩,但具有比直接轉(zhuǎn)矩控制更優(yōu)的動態(tài)性能。通過對比四種控制方法,并結(jié)合電動汽車運(yùn)行特點(diǎn)和控制需求,探討了適合于電動汽車的控制方法。其次,在對MTPA進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,給出了其數(shù)學(xué)意義和物理意義,對比分析了MTPA模式和id=0模式的控制性能。根據(jù)MTPA運(yùn)行特點(diǎn),對基于公式計算法的MTPA控制策略進(jìn)行了仿真驗證。重點(diǎn)研究了基于高頻注入法的MTPA控制策略,包括:MTPA高頻坐標(biāo)系建立、最優(yōu)MTPA角度提取;提出了基于轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制算法的MTPA控制策略,設(shè)計了MTPA預(yù)測控制器,提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能,并對開關(guān)頻率進(jìn)行了約束限制。接著,從弱磁控制基本理論出發(fā),考慮逆變器實(shí)際輸出電壓和電流限制,規(guī)劃電機(jī)運(yùn)行時的最優(yōu)電流軌跡,研究了基于矢量算法的弱磁控制策略。承接基速以下內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)MTPA轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制方法,提出了基于轉(zhuǎn)矩預(yù)測算法的弱磁控制策略,提高了電機(jī)基速以上的運(yùn)行能力和控制靈活性。在分析電機(jī)弱磁運(yùn)行特點(diǎn)基礎(chǔ)上,根據(jù)不同的速度區(qū)域和約束條件設(shè)計出對應(yīng)的價值函數(shù),實(shí)現(xiàn)了內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)的全速域控制。最后,利用永磁同步電機(jī)實(shí)驗平臺對基于轉(zhuǎn)矩預(yù)測算法的MTPA控制策略進(jìn)行了實(shí)驗分析,驗證所述方法的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 曹曉冬;譚國俊;王從剛;李浩;;三電平PWM整流器多模型預(yù)測控制方法[J];電工技術(shù)學(xué)報;2014年08期

2 張永昌;楊海濤;;異步電機(jī)無速度傳感器模型預(yù)測控制[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2014年15期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 邢高興;PWM整流器模型預(yù)測控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

，

本文編號：1169033