隨著電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的逐步完善,電動汽車將會成為“零污染”的清潔交通工具,而電機驅(qū)動控制系統(tǒng)作為電動汽車四大核心關(guān)鍵技術(shù)之一,也獲得了廣泛的關(guān)注。目前,在電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)中,主要使用矢量控制(VC)和直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC),但DTC結(jié)構(gòu)簡單,對電機參數(shù)不敏感,擁有很大優(yōu)勢,并且近年來受到廣泛關(guān)注和深入研究,完全符合電動汽車的運行要求。因此,本文將圍繞電動汽車永磁同步電機DTC控制策略展開研究。首先,本文分析了永磁同步電機的結(jié)構(gòu)和特點,同時給出了常用的坐標系以及不同坐標系之間的相互變換公式,建立了不同坐標系下的PMSM數(shù)學模型,闡述了傳統(tǒng)DTC技術(shù)的原理,并給出了完整的系統(tǒng)控制方案及仿真結(jié)果,為后續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。然后,針對傳統(tǒng)DTC算法所存在的磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動大,低速性能差的問題,提出一種基于轉(zhuǎn)矩角的車用永磁同步電機SVM-DTC策略。該算法主要把電機轉(zhuǎn)矩角控制作為出發(fā)點,通過電磁轉(zhuǎn)矩閉環(huán)直接計算出所需電壓矢量的幅值大小,將定子磁鏈閉環(huán)與轉(zhuǎn)矩角前饋相結(jié)合計算出所需電壓矢量的相角大小,并通過借助空間矢量調(diào)制(SVM)技術(shù)獲得所需的驅(qū)動信號。文中在分析電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈幅值調(diào)節(jié)原理的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和各部分的實現(xiàn)原理,并對控制量間的耦合作用進行了研究。仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能比傳統(tǒng)DTC算法有明顯的改善,同時有效地減小了磁鏈與轉(zhuǎn)矩脈動,提高了系統(tǒng)的速度動靜態(tài)性能。最后,為了進一步改善傳統(tǒng)DTC算法所存在的上述問題,提出了一種車用永磁同步電機MT坐標系下DTC策略。該算法是在定子磁鏈同步旋轉(zhuǎn)的MT坐標系下實現(xiàn)的,采用改進式MTPA算法計算參考定子磁鏈,為滿足電壓與電流的極限要求,對轉(zhuǎn)矩與磁鏈采取了限幅措施,進而實現(xiàn)高速穩(wěn)定運行。通過對定子磁鏈控制器所產(chǎn)生的磁鏈誤差積分實現(xiàn)定子磁鏈估算,采用不同電壓矢量對逆變器引起的輸出電壓飽和所產(chǎn)生的定子磁鏈估算誤差進行補償。同時利用電壓矢量計算模塊結(jié)合SVPWM技術(shù)來取替滯環(huán)控制器和開關(guān)表合成目標電壓矢量。仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能比上述兩種方法都有明顯改善,并顯著降低了磁鏈與轉(zhuǎn)矩脈動,具備較好的速度動靜態(tài)性能。
【學位單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM341
【部分圖文】：

制器的組成及發(fā)展趨勢示的電機控制器的外觀結(jié)構(gòu)圖，電機控制器[9]作為電動汽電池與電機連接在一起，成為電機驅(qū)動系統(tǒng)的核心部分，電機驅(qū)動系統(tǒng)作為電動汽車的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其主要由兩和電機控制器。一般來說，電機控制器由三部分構(gòu)成，即換：控制：該部分由兩部分（硬件和軟件）構(gòu)成，硬件部分主處理器及其最小系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測、硬件保護、通信�？刂撇煌攸c，實現(xiàn)與其相對應(yīng)的控制算法。控制：將控制信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號，控制信號用于微控制于驅(qū)動功率變換器，并使得兩個信號相互分離。變換：主要對控制電機的電流。目前，電動汽車的功率器管、智能功率模塊等器件。

第 2 章 永磁同步電機 DTC 技術(shù)基本理論1 永磁同步電機的類型由于永磁材料在 PMSM 轉(zhuǎn)子上安裝的位置有多種方式，因而將永磁電機的類成 3 種形式（面裝、插入、內(nèi)裝），對于 PMSM 而言，該電機的控制性能與永裝方法和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。沈陽工業(yè)大學碩士學位論文

第 2 章 永磁同步電機 DTC 技術(shù)基本理論1 永磁同步電機的類型由于永磁材料在 PMSM 轉(zhuǎn)子上安裝的位置有多種方式，因而將永磁電機的類成 3 種形式（面裝、插入、內(nèi)裝），對于 PMSM 而言，該電機的控制性能與永裝方法和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。沈陽工業(yè)大學碩士學位論文
【參考文獻】

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本文編號：2841546