【摘要】：近年來,環(huán)保且性價比較高的低速電動汽車逐步成為城市中重要的交通工具之一,其整體性能越來越受到業(yè)界關(guān)注。永磁同步電機(PMSM)是低速電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的主流電機。以微控制器為核心的永磁同步電機控制器的性能直接關(guān)系著電動汽車整體的性能。因此,優(yōu)化控制器性能的相關(guān)算法研究成為當(dāng)前研究熱點。目前,永磁同步電機控制器產(chǎn)品更多關(guān)注了電機在額定轉(zhuǎn)速下的控制性能,其控制算法在電機低速運行時,控制效果往往有所下降。電機控制器中逆變器的死區(qū)效應(yīng)及速度閉環(huán)控制中轉(zhuǎn)速反饋的檢測精度是影響電動汽車在低速區(qū)域良好運行的重要因素。針對以上問題,本文開展了應(yīng)用于低速電動汽車永磁同步電機的低速區(qū)控制算法的相關(guān)研究。(1)針對逆變器的死區(qū)效應(yīng)的問題,通過對PMSM結(jié)構(gòu)和工作原理,以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型的分析,確定了矢量控制策略。在分析PMSM的矢量控制原理后,進(jìn)一步深入分析了矢量控制中電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的原理,提出了一種基于時間的死區(qū)效應(yīng)補償方法。實驗結(jié)果表明,該方法有效的減小了永磁同步電機的運行噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動。(2)為了提高速度控制環(huán)中速度反饋的精度,通過對傳統(tǒng)的電機測速方法進(jìn)行對比和誤差分析,給出了一種新的變參數(shù)M/T測速法參數(shù)選擇原則。同時給出了在本課題設(shè)計的控制器系統(tǒng)上的實現(xiàn)方法。實驗數(shù)據(jù)表明,改進(jìn)的測速算法在實際電機控制中提高了控制精度,有效控制了低速運行時電機的轉(zhuǎn)速波動。(3)為了驗證本文提出的控制算法,將所用永磁同步電機和設(shè)計的控制器與磁粉制動實驗平臺進(jìn)行匹配組裝實驗,主要實驗包括:SVPWM算法死區(qū)補償效果、改進(jìn)的變參數(shù)M/T法測速法效果以及車輛實地測試數(shù)據(jù)。通過對實驗所得波形、數(shù)據(jù)和實地測試效果的分析可以得出,本文提出的控制算法以及設(shè)計的控制器系統(tǒng)可以滿足低速電動汽車的應(yīng)用需求。同時,在未明顯提高硬件成本的情況下,本文提出的控制算法有效提高了電機的控制精度,減小了低速電動汽車在低速區(qū)間行駛的轉(zhuǎn)速波動,改善了駕乘者的舒適度,有良好的應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72
【圖文】：

圖 3-9 扇區(qū)判斷仿真模塊.2 計算基本電壓矢量作用時間在獲得當(dāng)前合成矢量所在的扇區(qū)后，接下來就需要計算導(dǎo)通時間了。根據(jù)上，同時為了建模的方便，定義中間變量 x、y、z，可得式 3-14。x= 3 /y=T(3 3 )/(2 )z=T(-3 3 )/(2 )dcdcdcTU UU U UU U U （3為了避免誤差，當(dāng) T< T1+ T2時，為了保證輸出的最大電壓在合成矢量六邊圓內(nèi)，確保運行安全，對其導(dǎo)通時間進(jìn)行如式 3-15 所示的約束限制。1 11 2TT TT T （3

中間變量X、Y、Z計算模型

圖 3-11 基本電壓矢量作用時間仿真模塊導(dǎo)通時間個橋臂功率管開關(guān)切換時間點 Tcm1、Tcm2、Tcm變量 Ta、Tb、Tc為式 3-16 所示。1212422abac bTTT TTTT T TT 個扇區(qū)對應(yīng)的切換時間點如表 3-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2766545