【摘要】：線控轉向系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)方向盤到轉向執(zhí)行機構的機械連接,線控轉向執(zhí)行機構實現(xiàn)前輪轉角對方向盤轉角的跟隨控制,本文的主要內容是根據線控轉向系統(tǒng)的特點開發(fā)出符合線控轉向系統(tǒng)的轉向電機控制算法,研究制定轉向電機基速內的控制策略,提高電機的效率和轉矩輸出能力。研究制定高轉速時弱磁控制策略,弱磁控制既要動態(tài)響應性好,還要考慮系統(tǒng)魯棒性,弱磁控制切換過程平滑,輸出平滑的轉矩。研究了永磁同步電機靜止坐標系下的數學模型,利用坐標變換求出旋轉坐標系下的永磁同步電機數學模型。搭建基于轉子磁場定向的矢量控制算法的SVPWM模型�；诰�控轉向電機的控制要求,本文設計了線控轉向電機的三閉環(huán)矢量控制系統(tǒng),基于控制原理設計了位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)的PI調節(jié)器并且電流環(huán)添加前饋環(huán)節(jié)提高電流環(huán)的動態(tài)響應性。仿真驗證三閉環(huán)轉向電機矢量控制系統(tǒng)的有效性。研究線控轉向電機基速內的定子電流決策控制算法。分析常用的基速內控制策略的優(yōu)缺點,采用最大轉矩電流比控制策略,輸出所需轉矩的同時需要的定子電流矢量最小。傳統(tǒng)的最大轉矩電流比控制策略根據輸出轉矩求出所需的直軸電流和交軸電流值,但計算公式復雜,求解困難。本文將直軸電流和交軸電流的求解轉化為對定子電流矢量角的求解,降低求解的難度。采用模型參考自適應參數辨識方法對影響最大轉矩電流比控制的電機電磁參數進行在線參數辨識,但永磁同步電機在旋轉坐標系下的電壓方程秩為2,分析得出對最大轉矩電流比控制策略影響最大的電機電磁參數為交軸電感和轉子永磁體磁鏈�；賰炔捎没谀Ｐ蛥⒖甲赃m應參數辨識的最大轉矩電流比控制策略并仿真分析。研究線控轉向電機弱磁控制算法。分析永磁同步電機的弱磁控制理論,即電流極限圓和電壓極限橢圓限制條件。針對傳統(tǒng)弱磁控制策略的優(yōu)缺點以及弱磁控制要求有良好的動態(tài)響應性和魯棒性,提出了基于模糊PI的超前角弱磁控制策略。研究超前角弱磁控制的原理和實現(xiàn)方法,制定超前角弱磁控制策略的定子電流矢量最優(yōu)運行軌跡。介紹了弱磁控制電壓環(huán)模糊控制PI調節(jié)器設計過程,最后仿真分析基于模糊PI的超前角弱磁控制策略。自動代碼生成技術與實驗研究。研究了基于MATLAB/simulink的自動代碼生成技術流程,介紹了底層驅動BLOCK的封裝過程以及控制代碼生成TLC文件的修改。將開發(fā)的線控轉向電機控制算法整合到底層BLOCK模塊中,自動生成電機控制算法嵌入式軟件。開發(fā)永磁同步電機控制器的硬件電路以及線控轉向系統(tǒng)試驗臺,在線控轉向系統(tǒng)試驗臺驗證線控轉向系統(tǒng)轉向電機控制算法的有效性。
【圖文】：

圖１．１線控轉向系統(tǒng)逡逑）方向盤模塊包括方向盤、路感模擬電機、方向盤轉角傳感器、力矩路感模擬電機控制器，方向盤模塊識別駕駛員的轉向癔圖，轉換成信號，并傳遞給主控制器，控制汽車轉向輪的轉角的大小。接收轉向執(zhí)車向狀態(tài)，給員供必須的路感。逡逑

方便求解的微分方程組＿邋９逡逑２．１永磁同步電機的數學模型逡逑ＰＭＳＭ的永磁體在轉子上有不同的安裝位置，如下圖２．１所示。永磁同步電機主要逡逑有面裝式、嵌入式和內置式［２７］。內置式永磁同步電機（ＩＰＭＳＭ）內部結構存在不對稱逡逑的磁路導致磁阻轉矩的產生ｓ適合作為ＳＢＷ系統(tǒng)的轉向電機。逡逑（ａ）面裝式邐（ｂ）嵌入式邐（ｃ）內置式逡逑圖２．邋１兩對磁極不同類型的ＰＭＳＭ轉子結構逡逑ＩＰＭＳＭ在輸出轉矩工作過程中，電磁系數是復雜多變的，準確建立ＩＰＭＳＭ的數逡逑學模型非常困難＿。逡逑２．１．１三相靜止坐標系下的數學模型逡逑ＩＰＭＳＭ定子是由三相繞組組成的，三相繞組的軸等差１２０度，，依據三相繞組建立逡逑一個Ａ－Ｂ－Ｃ邋＿相坐標系［＇定義定子繞組的Ａ相繞組為三相靜止坐標系的參考坐標軸，逡逑如下圖２．２所示。逡逑９逡逑
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U463.4

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本文編號：2625901