人們對環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)以及石油資源的日益緊缺,促使混合動力汽車的誕生及快速發(fā)展。混合動力汽車具有傳統(tǒng)的燃油汽車的優(yōu)良動態(tài)性能和電動汽車節(jié)省石油資源,減少污染的特點(diǎn)。但在設(shè)計(jì)混合動力汽車的過程中,電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)是混合動力汽車設(shè)計(jì)的一大難題。通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述分析的基礎(chǔ)上,對混和動力汽車的開展如下研究。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的混合動力汽車采用節(jié)約成本,能源利用高效的并聯(lián)式的架構(gòu)。選用具有優(yōu)良動態(tài)性能的無刷直流電機(jī),作為混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)的控制電機(jī)。為了更好的解決電機(jī)在汽車啟動過程中轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢,轉(zhuǎn)矩力矩小,魯棒性等問題,采用直接轉(zhuǎn)矩控制,消除電機(jī)運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)矩脈動現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動控制。針對模糊PID控制可能出現(xiàn)的積分飽和的現(xiàn)象,設(shè)計(jì)積分分離的模糊PID控制方法,并采用量子粒子群算法對改進(jìn)的模糊PID控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速系統(tǒng)具有更好的動態(tài)性能。系統(tǒng)硬件采用STM32F103T8V6芯片作為無刷直流電機(jī)驅(qū)動的控制核心,并對系統(tǒng)的控制芯片的最小系統(tǒng)、驅(qū)動電路、轉(zhuǎn)子檢測電路、電源轉(zhuǎn)換電路和過流保護(hù)電路等硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)Matlab仿真分析表明,在同樣的混合動力汽車電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的模型下,使用QPSO優(yōu)化的積分分離的模糊PID控制混合動力汽車實(shí)現(xiàn)參數(shù)在線調(diào)節(jié),電機(jī)的轉(zhuǎn)速收斂速度快,魯棒性好的特點(diǎn)。
【學(xué)位單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.7;TP273
【部分圖文】：

3 混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 遼寧工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文過驅(qū)動芯片對無刷直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)。電源電路模塊會為各個子系統(tǒng)的電路提供所需電源，控制系統(tǒng)開始進(jìn)行初始化，并對電機(jī)控制系統(tǒng)的電壓實(shí)行檢測，啟動無刷直流電機(jī)。將混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)中的電流采樣電路對無刷直流電機(jī)中的各相電流進(jìn)行檢測。同時，轉(zhuǎn)子位置檢測電路對位置進(jìn)行檢測，得到的轉(zhuǎn)子位置結(jié)果輸送到控制芯片 STM32F103V8T6 進(jìn)行計(jì)算，控制芯片會經(jīng)過各種必要的計(jì)算之后輸出 6 路相應(yīng)的 PWM 控制信號，從而控制著電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

數(shù)據(jù)庫的生成是由眾多的控制專家和系統(tǒng)的工作人員長久以來。規(guī)則庫主要是由一個個系統(tǒng)的控制規(guī)則組成。模糊控制的規(guī)則所得。只有優(yōu)秀的模糊控制知識庫才能得到更好的控制效果。不知識庫決定了模糊控制的控制性能。（3）模糊推理模糊推理是一個個的邏輯推理選擇操作，每一項(xiàng)的變量都會根據(jù)結(jié)論。在模糊控制的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮所有可能出現(xiàn)的推理，得到完整的合適的邏輯性控制規(guī)則，以確保每個輸入對應(yīng)則設(shè)計(jì)的過程采用模糊 if - then 規(guī)則來完成。（4）解模糊化解模糊化是一個將已將模糊化并且處理過的模糊量，進(jìn)行反模糊模糊控制器中的模糊量在轉(zhuǎn)變成精確量的操作。解模糊化與模糊化之間是相互的關(guān)系，先模糊后解模糊，輸出調(diào)因子相加得到控制系統(tǒng)的實(shí)際值。主要的去模糊化策略有重心法平均法等。

（2）使用仿真框圖十分清晰，對于各個模塊進(jìn)行封裝處理，形成系統(tǒng)的模塊化，便于仿真模型的建立與觀看；（3）仿真可以真實(shí)的顯示出所有可能出現(xiàn)的缺點(diǎn)，避免人們理想化的觀點(diǎn)引發(fā)的錯誤；（4）可以應(yīng)用的系統(tǒng)模型十分廣泛，無論是線性的還是非線性的問題，都可以使用該仿真軟件進(jìn)行仿真。6.1 混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動控制的仿真模型對混合動力汽車的直接轉(zhuǎn)矩方法及模糊 PID 控制策略的研究，通過 Matlab 中所提供的模塊庫及 S 函數(shù)對復(fù)雜函數(shù)的編寫，使用 Simulink 對混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)進(jìn)行整體仿真建模。本設(shè)計(jì)是采用積分分離的模糊 PID 控制器實(shí)現(xiàn)了混合動力汽車電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制，并采用 QPSO 優(yōu)化算法對控制器的參數(shù)因子優(yōu)化，得到更好的電機(jī)轉(zhuǎn)速動態(tài)性能。其中的眾多仿真模塊采用封裝的原理，節(jié)省空間，設(shè)計(jì)的更加簡單明了。為了能更好的體現(xiàn)出模糊 PID 控制，積分分離的模糊 PID 控制器及 QPSO 算法優(yōu)化的作用。圖 6.1 為模糊 PID 控制器的仿真模型。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2851563