實體經濟和虛擬經濟的高速發(fā)展,引發(fā)環(huán)境的嚴重破壞和世界性的能源短缺危機,各國政府都在努力扶持新能源汽車的發(fā)展。電動汽車的優(yōu)勢是零排放、無污染,并由電池提供動力來源,故推動與發(fā)展以電動汽車為代表的新型能源汽車成為各國解決這一全球性問題的重要措施。電機驅動控制裝置決定著電動汽車的動力性能,同時還影響著車輛的安全性。本文選用具有較高轉矩慣量比以及運行效率高的永磁同步電機(PMSM)進行分析研究。通過對永磁同步電機的三種控制策略的闡述,以及電動汽車在實際運行過程中所出現(xiàn)的控制問題的分析,選用矢量控制策略控制PMSM的運轉,采用了轉速環(huán)基于滑模變結構矢量控制系統(tǒng),實現(xiàn)了對電動機的精準控制。接著重點闡述了永磁同步電機的數學模型、坐標變換以及SVPWM算法的實現(xiàn),為分析研究電動汽車驅動策略提供了有力的理論依據。然后著重講解了滑模變結構控制所涉及的相關理論以及滑�？刂破鞯脑O計方法。通過運用MATLAB軟件分別對PMSM矢量控制系統(tǒng)的轉速環(huán)使用PI控制和轉速環(huán)基于滑模變結構控制進行了建模與仿真,對仿真結果進行分析對比,得出了基于滑模變結構控制的PMSM矢量控制系統(tǒng)具有較好的動態(tài)性能以及較強的魯棒性。最后設計了PMSM控制系統(tǒng)軟件部分以及驅動用的硬件部分。此系統(tǒng)硬件部分主要包括系統(tǒng)主電路、控制電路和采樣電路。軟件部分給出了主程序和中斷子程序的結構框圖以及SVPWM程序流程圖。最后進行系統(tǒng)的調試工作,結果驗證了矢量控制系統(tǒng)的可行性。
【學位單位】：遼寧石油化工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U469.72;TM341
【部分圖文】：

混合動力的能源汽車和燃料電池汽車都已經具有小批量制造的技術能力，此外純動汽車在很多企業(yè)已經進入了大批量生產的階段。目前，我國在電動汽車的電池和動機的研發(fā)方面，早就和世界先進技術水準逐漸縮小了差距，有一部分技術處于了頭羊的地位。比如，深圳某電動汽車研制科技公司的鋰離子電池續(xù)航力能夠接近總程 300 多公里，車輛運行時速高達 115 公里每小時，同時也降低了對電池成本的開。還有我國政府對稀土永磁電機的開發(fā)是非常的激勵，加之我國在此資源上獨有的地優(yōu)勢，使得更多稀土材料制作的 PMSM 轉子被廣泛運用到電動汽車上。對于本題所研究的給電動汽車提供直接驅動力的永磁同步電機來說，更是降低了產業(yè)化的動汽車造價。在電控方面，我國企業(yè)研發(fā)起步比較晚，很多技術會之后于西方發(fā)達家，如在半導體材料的研發(fā)上，特別是高端產品 IGBT 管件的研發(fā)能力。根據相關料顯示，在 2013 年，由于如圖 1.1 所示新型電動汽車的發(fā)展，每年減少了七萬多的成品油的消耗，同時削減了 15 萬噸二氧化碳的排放量。因此，在我國發(fā)展電動車具有重要意義,通過電動汽車的發(fā)展來改善城市大氣環(huán)境質量[15]。

量控制策略和開環(huán)恒壓頻比控制策略[23]。3.1 開懷恒壓頻比開環(huán)恒壓頻比的控制方式滿足了絕大多數復雜現(xiàn)場環(huán)境下對永磁同步電動機控制的要求，并且使用便利，是一種比較簡單的開環(huán)控制策略，省去了通過位置器和速度傳感器來獲取電動機轉子的位置和旋轉速度。對于控制現(xiàn)場運用開環(huán)恒比控制策略，在基頻以下的運轉過程中，能夠維持 PMSM 內部氣隙磁穩(wěn)定不變轉矩大小不變的狀態(tài)下，可以使 PMSM 的轉差率維持在恒定區(qū)間內，也就使電獲得了比較硬的機械特性，實現(xiàn)良好的調速性能。缺點是，如果電源提供的頻率低，就會需要提供電壓補償的辦法，使電動機依然獲得較大的帶載轉矩；在基頻調速時，隨著頻率的不斷提升增大，電源電壓卻不會增加到比額定電壓大，最多以保持兩者相等，故將促使電源頻率和電動機產生的磁通出現(xiàn)反比下降的趨勢，流電動機弱磁升速的控制方式類似，此種模式的調速方式稱為恒功率調速。恒壓控制策略的原理如圖 1.2 所示。

圖 1.3 直接轉矩控制Fig. 1.3 Direct torque control定向的矢量控制電動機的內部構造可知，測量得到的轉子磁通位置即為轉檢測到轉子轉動的實際位置，來獲取同步旋轉坐標軸 軸電壓源逆變器輸出的三相定子的合成的電流矢量和 軸重控制策略[31]。 控制策略的實現(xiàn)一般分為兩種形式：一轉速環(huán)以及電流環(huán)均為雙閉環(huán)控[32]。下面以轉速和電流雙例，如下圖 1.4 所示為它的控制原理圖。dq 0di
【參考文獻】

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本文編號：2891451