發(fā)布時(shí)間：2017-07-31 12:19

  本文關(guān)鍵詞：新能源汽車用凸極永磁同步電機(jī)滑模無(wú)位置傳感器研究

  更多相關(guān)文章： 新能源汽車 永磁同步電機(jī) 滑模變結(jié)構(gòu) 無(wú)位置傳感器 滑模抖振

【摘要】：基于無(wú)位置傳感器技術(shù)的永磁同步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維護(hù)、體積小、成本低,適用于對(duì)體積和安全性能要求較高的新能源汽車上。無(wú)位置傳感器的種類很多,本文分析各種算法的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合,結(jié)合永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)和系統(tǒng)需求,選擇對(duì)電機(jī)參數(shù)擾動(dòng)和外界環(huán)境擾動(dòng)具有較強(qiáng)魯棒性的滑模變結(jié)構(gòu)無(wú)位置傳感器進(jìn)行研究。論文先建立了采用機(jī)械式傳感器的傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)模型,分析了機(jī)械傳感器故障時(shí)的控制失效過(guò)程,并在原有控制環(huán)節(jié)中加入滑模位置觀測(cè)器,來(lái)增加新能源汽車的安全性。通過(guò)對(duì)滑模算法的原理分析,確定了兩個(gè)具體研究?jī)?nèi)容,即對(duì)滑模中抖振進(jìn)行抑制和對(duì)觀測(cè)位置進(jìn)行相位補(bǔ)償。然后,針對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)中特有的觀測(cè)位置抖振現(xiàn)象進(jìn)行機(jī)理分析,通過(guò)三種方法進(jìn)行改進(jìn),第一種采用隨轉(zhuǎn)速變化的控制函數(shù)比例值代替恒定的比例值;第二種采用連續(xù)化的控制函數(shù)代替開關(guān)函數(shù);第三種采用鎖相環(huán)對(duì)反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行相位跟蹤,論文進(jìn)行仿真和實(shí)測(cè),驗(yàn)證了這些方法削弱抖振的效果。接著,對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)的觀測(cè)位置相位延遲進(jìn)行分析�；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)位置觀測(cè)器中使用低通濾波器濾除高頻干擾信號(hào),保留有效的反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。本文分析了一般計(jì)算法的缺點(diǎn),通過(guò)建立四階的滑模狀態(tài)方程,消除了低通濾波器帶來(lái)的相位誤差。針對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的凸極性永磁同步電機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,分析了擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)帶來(lái)的相位漂移,通過(guò)工程標(biāo)定法進(jìn)行補(bǔ)償,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了補(bǔ)償效果。最后,在TMSDSP28335實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和運(yùn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)采用變化的比例和連續(xù)化函數(shù)都能很好的抑制效果、后級(jí)的鎖相環(huán)可以濾除反電動(dòng)勢(shì)中的高頻干擾信號(hào)且能很好的跟蹤反電動(dòng)勢(shì)的相位。采用線性查表法進(jìn)行補(bǔ)償后,扭矩輸出可以很好的跟蹤給定輸入。完成電機(jī)全工況下的滑模無(wú)位置傳感器運(yùn)行,驗(yàn)證了滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)的正確性。
【關(guān)鍵詞】：新能源汽車 永磁同步電機(jī) 滑模變結(jié)構(gòu) 無(wú)位置傳感器 滑模抖振
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.7;TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 無(wú)位置傳感器研究進(jìn)展9-10
• 1.2.2 無(wú)位置傳感器算法的分類與分析10-13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 滑模無(wú)位置傳感器矢量控制系統(tǒng)15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)15-21
• 2.2.1 永磁同步電機(jī)模塊及坐標(biāo)變換16-18
• 2.2.2 電機(jī)工作模式及矢量控制方式模塊18-20
• 2.2.3 空間矢量脈寬調(diào)制模塊20-21
• 2.3 滑模變結(jié)構(gòu)無(wú)位置傳感器矢量控制系統(tǒng)21-27
• 2.3.1 滑模的可達(dá)性和穩(wěn)定性22-23
• 2.3.2 滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的魯棒性23-24
• 2.3.3 基于滑模位置觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)控制24-26
• 2.3.4 滑模無(wú)位置傳感器矢量控制系統(tǒng)仿真26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 滑模觀測(cè)位置抖振的產(chǎn)生與削弱28-42
• 3.1 引言28
• 3.2 抖振的產(chǎn)生與消弱方法28-32
• 3.2.1 抖振產(chǎn)生的原因28-29
• 3.2.2 開關(guān)函數(shù)的比例系數(shù)29-30
• 3.2.3 開關(guān)函數(shù)的連續(xù)化30-31
• 3.2.4 鎖相環(huán)原理及運(yùn)用31-32
• 3.3 仿真結(jié)果分析32-38
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 凸極電機(jī)滑模觀測(cè)相位的漂移補(bǔ)償42-53
• 4.1 引言42
• 4.2 相位延遲的處理42-49
• 4.2.1 低通濾波器相位延遲補(bǔ)償42-43
• 4.2.2 四階觀測(cè)器43-46
• 4.2.3 仿真結(jié)果及分析46-49
• 4.3 基于凸極性永磁同步電機(jī)的擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)狀態(tài)方程49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 軟件設(shè)計(jì)與切換實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-63
• 5.1 引言53
• 5.2 軟件設(shè)計(jì)53-57
• 5.2.1 系統(tǒng)主程序54-55
• 5.2.2 中斷子程序55-57
• 5.3 切換實(shí)驗(yàn)57-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 魯文其;黃文新;胡育文;;永磁同步電動(dòng)機(jī)新型滑模觀測(cè)器無(wú)傳感器控制[J];控制理論與應(yīng)用;2009年04期

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本文編號(hào)：599115