隨著石油能源危機(jī)和城市環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,全球范圍內(nèi)眾多汽車生產(chǎn)大國(guó)（如德國(guó)、英國(guó)和法國(guó)等）陸續(xù)宣布燃油汽車停產(chǎn)年限,我國(guó)近年來也積極推動(dòng)純電動(dòng)汽車的研究與推廣。2018年1月至8月期間,我國(guó)車用永磁同步電機(jī)（PMSM）裝機(jī)量達(dá)到55.1萬臺(tái),占總車用電機(jī)裝機(jī)量的78.3%。因此研究車用永磁同步電機(jī)的控制技術(shù)成為汽車行業(yè)的熱點(diǎn)之一。汽車頻繁起動(dòng)和加速的特點(diǎn)要求電機(jī)在基速（額定轉(zhuǎn)速）內(nèi)有較高的輸出轉(zhuǎn)矩,傳統(tǒng)i_d=0控制算法雖然實(shí)現(xiàn)步驟簡(jiǎn)單,但轉(zhuǎn)矩輸出能力不足。另外汽車高轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)要求電機(jī)具有較寬調(diào)速范圍,當(dāng)逆變器輸出電壓達(dá)到極限值時(shí),電機(jī)無法通過升壓的方式繼續(xù)升速。因此需采用弱磁控制算法拓寬電機(jī)的調(diào)速范圍,但弱磁過程中隨轉(zhuǎn)速上升轉(zhuǎn)矩輸出能力下降較快,并且深度弱磁時(shí)電流積分飽和問題造成電流震蕩嚴(yán)重。本文針對(duì)以上需求和存在的問題研究車用永磁同步電機(jī)的控制算法,包含如下主要內(nèi)容:1.首先,以弱磁擴(kuò)速能力較好的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,通過Clark坐標(biāo)變換和Park坐標(biāo)變換在dq坐標(biāo)下建立數(shù)學(xué)模型以簡(jiǎn)化控制算法,并在矢量控制模型的基礎(chǔ)上研究空間矢量脈寬調(diào)制（SVPW... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MTPA雙閉環(huán)控制模型圖

圖 3.3 MTPA 雙閉環(huán)控制模型圖該模型中主要包含轉(zhuǎn)速環(huán) PI、電流環(huán) PI、MTPA 模塊、坐標(biāo)變換模塊、SVP塊、三相逆變橋模塊、PMSM 以及位置與轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊等。首先由轉(zhuǎn)速指令饋轉(zhuǎn)速取偏差，得到 經(jīng)過速度環(huán)PI 調(diào)節(jié)器得到參考電壓si，MTPA 模塊接自轉(zhuǎn)速環(huán) PI 調(diào)節(jié)器輸出的電流si，通過公式 3.4 計(jì)算電流si與d軸的夾角 ，通過 將 分解到 軸得到能夠產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的d qi 、i輸入給電流環(huán) PI調(diào)節(jié)流環(huán) PI 調(diào)節(jié)器計(jì)算輸出 坐標(biāo)系下的電壓u u 、，由 進(jìn)行 SVPWM作用到 IGBT 模塊后輸出 PWM 波即可控制電機(jī)調(diào)速。MTPA 模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 3.4 所示，該模塊的運(yùn)算是參照公式 3.4 推導(dǎo)搭建法模型，在模塊中需預(yù)先設(shè)定電機(jī)的直軸電感dL、交軸電感qL和與轉(zhuǎn)子磁鏈過轉(zhuǎn)速環(huán)得到的輸入量si計(jì)算后輸出 。

圖 3.5 0di 仿真模型圖 3.5 所示，該模型中反饋轉(zhuǎn)速和指令轉(zhuǎn)速的偏差經(jīng)過轉(zhuǎn)速環(huán) PI 調(diào)節(jié)流si直接作為交軸電流qi的給定量，即q si i。直軸電流di的給定量設(shè)，即0di 。在電機(jī)調(diào)速過程中，無需對(duì)電流 進(jìn)行解耦，降低了系以上兩個(gè)算法的控制模型進(jìn)行仿真測(cè)試，兩個(gè)控制模型中設(shè)定相同設(shè)定電機(jī)對(duì)象的額定功率10Kw，直流母線電壓360V DC，基速為2700 35N*m。在仿真模型中給定條件一致，均設(shè)定輸入轉(zhuǎn)速為 2700rpm 35N*m。進(jìn)行恒負(fù)載起動(dòng)加速測(cè)試，其中轉(zhuǎn)速，定子三相電流和輸比結(jié)果如圖 3.6、圖 3.7 和圖 3.8 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3348501