基于模型預(yù)測的混合動力汽車用磁齒輪復(fù)合電機控制策略研究
發(fā)布時間:2021-08-26 17:00
傳統(tǒng)的汽車傳動系統(tǒng)采用機械齒輪結(jié)構(gòu),在長時間的運行下會造成一定程度的磨損,不僅增加了維護成本,也降低了控制的精度。由永磁同步電機和同軸磁性齒輪整合而形成的磁齒輪復(fù)合電機(MGCM),不僅在傳遞轉(zhuǎn)矩時避免了物理接觸,也提高了傳動系統(tǒng)的空間利用率,具有廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景。同時,模型預(yù)測控制作為一種新型的控制算法,能夠較好地抑制參數(shù)變化和不確定性擾動。由于該控制技術(shù)在MGCM電機上的研究還較少,因此本文以一種互補型的磁齒輪復(fù)合電機為控制對象,在簡要介紹電機結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,深入分析了基于MGCM電機的模型預(yù)測控制策略,并對該電機在混合動力汽車上的應(yīng)用進行了研究和驗證。論文的主要結(jié)構(gòu)安排如下:1、介紹了MGCM電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,根據(jù)MGCM電機的外層氣隙磁場定向,將電機數(shù)學(xué)模型合理簡化為永磁電機模型與兩個機械端口結(jié)合的形式。2、介紹了MGCM電機的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與磁場定向控制系統(tǒng),根據(jù)仿真模型比較了兩種控制策略下的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。3、提出了基于模型預(yù)測的MGCM電機的控制系統(tǒng),并且根據(jù)仿真模型從不同轉(zhuǎn)速,不同負(fù)載的條件下,比較了傳統(tǒng)控制方式與模型預(yù)測控制方式對MGCM電機...
【文章來源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3?MGCM電機不同結(jié)構(gòu)示意圖??Fig.?1.3?Diagram?of?different?structures?of?MGCM??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于高頻信號注入的永磁同步電機無傳感器控制技術(shù)綜述[J]. 李浩源,張興,楊淑英,李二磊. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(12)
[2]感應(yīng)電機模型預(yù)測磁鏈控制[J]. 張永昌,楊海濤. 中國電機工程學(xué)報. 2015(03)
[3]電動汽車用定子永磁型磁通記憶式游標(biāo)電機性能分析[J]. 葛葉明,朱孝勇,陳龍. 電機與控制應(yīng)用. 2014(04)
[4]新型外轉(zhuǎn)子磁齒輪復(fù)合電機的設(shè)計與研究[J]. 張東,鄒國棠,江建中,包廣清,蹇琳旎,王建寬. 中國電機工程學(xué)報. 2008(30)
[5]基于全階狀態(tài)觀測器的無速度傳感器DTC系統(tǒng)[J]. 奚國華,沈紅平,喻壽益,桂衛(wèi)華. 電氣傳動. 2008(07)
[6]基于擴展卡爾曼濾波器的永磁同步電機轉(zhuǎn)速和磁鏈觀測器[J]. 張猛,肖曦,李永東. 中國電機工程學(xué)報. 2007(36)
[7]空間矢量脈寬調(diào)制方法的研究[J]. 楊貴杰,孫力,崔乃政,陸永平. 中國電機工程學(xué)報. 2001(05)
博士論文
[1]混合動力汽車用軸向磁場調(diào)制型無刷雙轉(zhuǎn)子電機的研究[D]. 宋志翌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]磁場調(diào)制式永磁容錯電機的分析、設(shè)計與控制[D]. 徐亮.江蘇大學(xué) 2017
[3]磁齒輪功率分配電機的分析、設(shè)計與控制[D]. 孫樂.東南大學(xué) 2016
[4]九相磁通切換永磁電機系統(tǒng)及容錯控制研究[D]. 於鋒.東南大學(xué) 2016
[5]永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機組故障診斷技術(shù)研究[D]. 杭俊.東南大學(xué) 2016
[6]基于磁齒輪原理的場調(diào)制永磁風(fēng)力發(fā)電機及其控制系統(tǒng)研究[D]. 李祥林.東南大學(xué) 2015
[7]永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)控制策略研究[D]. 盧達.浙江大學(xué) 2013
[8]磁場調(diào)制型永磁齒輪與低速電機的研究[D]. 王利利.浙江大學(xué) 2012
[9]永磁同步電機無位置傳感器運行控制技術(shù)研究[D]. 李冉.浙江大學(xué) 2012
[10]永磁同步電動機減小轉(zhuǎn)矩脈動的直接轉(zhuǎn)矩控制方法研究[D]. 徐艷平.西安理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]永磁同步電機無位置傳感器控制系統(tǒng)研究[D]. 楊云程.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]混合動力汽車用雙轉(zhuǎn)子電機運動控制的研究[D]. 宋利華.東南大學(xué) 2017
[3]基于MRAS的牽引電機無速度傳感器矢量控制技術(shù)研究[D]. 楊雯越.西南交通大學(xué) 2017
[4]永磁同步電機單環(huán)模型預(yù)測控制轉(zhuǎn)矩脈動抑制[D]. 林莉.西南交通大學(xué) 2017
[5]磁齒輪復(fù)合電機內(nèi)轉(zhuǎn)子渦流損耗分析與設(shè)計[D]. 劉金.江蘇大學(xué) 2017
[6]永磁同步電動機全轉(zhuǎn)速范圍基于模型參考自適應(yīng)的無傳感器控制[D]. 鐘臻峰.浙江大學(xué) 2017
[7]永磁同步電機電流預(yù)測控制方法研究[D]. 嵇越.南京航空航天大學(xué) 2016
[8]全速域永磁同步電機轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制[D]. 徐海奇.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[9]多功率端口電機控制系統(tǒng)的研究[D]. 羅文.浙江大學(xué) 2014
[10]基于DSP的永磁同步電機矢量控制的研究[D]. 朱玲.南昌大學(xué) 2010
本文編號:3364624
【文章來源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3?MGCM電機不同結(jié)構(gòu)示意圖??Fig.?1.3?Diagram?of?different?structures?of?MGCM??
(a)雙轉(zhuǎn)子實物圖?(b)定子實物圖?(c)電機整體實物圖??圖2.2互補型MGCM電機實物圖131]??Fig.2.2?Complementary?MGCM?structure??MOC'M??外粉?,"電機??——^?XX??內(nèi)燃幾?=4=11內(nèi)奸f=t=?||{=傳離|?\??????\?LwjMiBMHeasaBaBag?j?TT ̄ ̄ ̄?I?\??定子?>l-k?111??AC/D?????AC7D?車輪??C? ̄n:_|?C??圖2.3基于互補型MGCM電機混合動力系統(tǒng)示意圖??Fig
磁同步電機的特性|31],因此可以米用類似于永磁同步電機(Permanent?Magnet??Synchronous?Machine,?PMSM)定向控制方法來對MGCM電機進行控制。對傳統(tǒng)??的永磁同步電機進行建模時,如圖2.4所示,由于外層氣隙磁場由轉(zhuǎn)子上永磁體??產(chǎn)生,則常將轉(zhuǎn)子永磁體對應(yīng)的磁路設(shè)定為d軸。而MGCM電機在定子內(nèi)有兩??部分轉(zhuǎn)子,因此外層氣隙磁場的位置也由內(nèi)外轉(zhuǎn)子的位置決定。通過式(2-8)即??可得到MGCM電機外層氣隙磁場,即d軸的電角度位置為:??=?(Por? ̄?P,r?)?^?=?Por?{dor?+?A?)? ̄?Pir?{d,r?+??0?)?(2_8)??式中:么,1為外層氣隙磁場的電角度位置,義為外層氣隙磁場的機械角度位置。??通過式(2-8)可知,只要得到內(nèi)外轉(zhuǎn)子的具體位置,即可得到MGCM電機??外層氣隙磁場位置,從而可以像控制普通永磁電機一樣控制MGCM電機。??2.3.2?MGCM電機轉(zhuǎn)矩分析??假設(shè)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于高頻信號注入的永磁同步電機無傳感器控制技術(shù)綜述[J]. 李浩源,張興,楊淑英,李二磊. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(12)
[2]感應(yīng)電機模型預(yù)測磁鏈控制[J]. 張永昌,楊海濤. 中國電機工程學(xué)報. 2015(03)
[3]電動汽車用定子永磁型磁通記憶式游標(biāo)電機性能分析[J]. 葛葉明,朱孝勇,陳龍. 電機與控制應(yīng)用. 2014(04)
[4]新型外轉(zhuǎn)子磁齒輪復(fù)合電機的設(shè)計與研究[J]. 張東,鄒國棠,江建中,包廣清,蹇琳旎,王建寬. 中國電機工程學(xué)報. 2008(30)
[5]基于全階狀態(tài)觀測器的無速度傳感器DTC系統(tǒng)[J]. 奚國華,沈紅平,喻壽益,桂衛(wèi)華. 電氣傳動. 2008(07)
[6]基于擴展卡爾曼濾波器的永磁同步電機轉(zhuǎn)速和磁鏈觀測器[J]. 張猛,肖曦,李永東. 中國電機工程學(xué)報. 2007(36)
[7]空間矢量脈寬調(diào)制方法的研究[J]. 楊貴杰,孫力,崔乃政,陸永平. 中國電機工程學(xué)報. 2001(05)
博士論文
[1]混合動力汽車用軸向磁場調(diào)制型無刷雙轉(zhuǎn)子電機的研究[D]. 宋志翌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]磁場調(diào)制式永磁容錯電機的分析、設(shè)計與控制[D]. 徐亮.江蘇大學(xué) 2017
[3]磁齒輪功率分配電機的分析、設(shè)計與控制[D]. 孫樂.東南大學(xué) 2016
[4]九相磁通切換永磁電機系統(tǒng)及容錯控制研究[D]. 於鋒.東南大學(xué) 2016
[5]永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機組故障診斷技術(shù)研究[D]. 杭俊.東南大學(xué) 2016
[6]基于磁齒輪原理的場調(diào)制永磁風(fēng)力發(fā)電機及其控制系統(tǒng)研究[D]. 李祥林.東南大學(xué) 2015
[7]永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)控制策略研究[D]. 盧達.浙江大學(xué) 2013
[8]磁場調(diào)制型永磁齒輪與低速電機的研究[D]. 王利利.浙江大學(xué) 2012
[9]永磁同步電機無位置傳感器運行控制技術(shù)研究[D]. 李冉.浙江大學(xué) 2012
[10]永磁同步電動機減小轉(zhuǎn)矩脈動的直接轉(zhuǎn)矩控制方法研究[D]. 徐艷平.西安理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]永磁同步電機無位置傳感器控制系統(tǒng)研究[D]. 楊云程.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]混合動力汽車用雙轉(zhuǎn)子電機運動控制的研究[D]. 宋利華.東南大學(xué) 2017
[3]基于MRAS的牽引電機無速度傳感器矢量控制技術(shù)研究[D]. 楊雯越.西南交通大學(xué) 2017
[4]永磁同步電機單環(huán)模型預(yù)測控制轉(zhuǎn)矩脈動抑制[D]. 林莉.西南交通大學(xué) 2017
[5]磁齒輪復(fù)合電機內(nèi)轉(zhuǎn)子渦流損耗分析與設(shè)計[D]. 劉金.江蘇大學(xué) 2017
[6]永磁同步電動機全轉(zhuǎn)速范圍基于模型參考自適應(yīng)的無傳感器控制[D]. 鐘臻峰.浙江大學(xué) 2017
[7]永磁同步電機電流預(yù)測控制方法研究[D]. 嵇越.南京航空航天大學(xué) 2016
[8]全速域永磁同步電機轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制[D]. 徐海奇.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[9]多功率端口電機控制系統(tǒng)的研究[D]. 羅文.浙江大學(xué) 2014
[10]基于DSP的永磁同步電機矢量控制的研究[D]. 朱玲.南昌大學(xué) 2010
本文編號:3364624
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