發(fā)布時間：2022-12-07 21:44

　　永磁同步電機(jī)具有高效率、高功率密度等優(yōu)點,在汽車工業(yè)中常用作電動汽車的牽引電動機(jī)�？紤]到永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強(qiáng)耦合的系統(tǒng),對參數(shù)和干擾極為敏感,同時,在電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中具有高電壓、大電流的特點,這些關(guān)系到整車安全的約束條件必須得到明確的強(qiáng)制執(zhí)行。而電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)新興的要求是在滿足系統(tǒng)約束的情況下實現(xiàn)快速動態(tài)響應(yīng)和提供較高的穩(wěn)態(tài)控制精度。模型預(yù)測控制在學(xué)術(shù)界和工業(yè)領(lǐng)域取得了巨大的成功,一直作為研究的熱點,其顯著的優(yōu)點是它能夠在解決最優(yōu)控制問題時系統(tǒng)地考慮約束,從而允許控制過程在所允許的極限下運行。為此,本文圍繞著將模型預(yù)測控制理論應(yīng)用到電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)開展研究,主要研究永磁同步電機(jī)的電流控制和轉(zhuǎn)速控制問題,分別設(shè)計了相應(yīng)的模型預(yù)測控制算法,涉及到建模及線性化、電機(jī)參數(shù)辨識、擾動觀測器設(shè)計、負(fù)載轉(zhuǎn)矩估計,以及實施模型預(yù)測控制所涉及的數(shù)值優(yōu)化方法等方面內(nèi)容。歸納總結(jié)了模型預(yù)測控制理論在交流傳動領(lǐng)域應(yīng)用的設(shè)計要點,分析了內(nèi)置式永磁同步電機(jī)電流控制問題中的參數(shù)敏感性,為了給模型預(yù)測算法提供精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合所構(gòu)造的預(yù)測模型的特點,引入在線辨識算法對敏感參數(shù)進(jìn)行在... 

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 永磁同步電機(jī)控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步電機(jī)經(jīng)典控制方法
        1.2.2 現(xiàn)代控制理論在永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.3 永磁同步電機(jī)預(yù)測控制概述
    1.4 永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識技術(shù)概述
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 基于CCS-MPC的預(yù)測電流控制策略
    2.1 引言
    2.2 永磁同步電機(jī)的動態(tài)模型
    2.3 永磁同步電機(jī)控制器傳統(tǒng)設(shè)計方法
    2.4 永磁同步電機(jī)MPC設(shè)計方法
        2.4.1 MPC基本理論
        2.4.2 預(yù)測模型的設(shè)計
        2.4.3 約束條件
        2.4.4 代價函數(shù)的設(shè)計
        2.4.5 最優(yōu)化問題的求解
    2.5 顯式模型預(yù)測控制
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于參數(shù)辨識的顯式模型預(yù)測控制算法
    3.1 引言
    3.2 IPMSM的參數(shù)敏感性
    3.3 IPMSM的電流模型預(yù)測控算法
        3.3.1 控制模型描述
        3.3.2 約束條件處理
        3.3.3 EMPC控制器綜合
    3.4 永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識算法
        3.4.1 遞推最小二乘法原理
        3.4.2 電感辨識模型設(shè)計
    3.5 基于參數(shù)辨識的電流模型預(yù)測控制仿真及實驗結(jié)果分析
        3.5.1 仿真結(jié)果
        3.5.2 實驗結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第4章 無穩(wěn)態(tài)誤差的模型預(yù)測電流控制算法
    4.1 引言
    4.2 線性預(yù)測模型的建立
    4.3 自適應(yīng)擾動觀測器設(shè)計
        4.3.1 穩(wěn)態(tài)觀測器設(shè)計
        4.3.2 自適應(yīng)算法設(shè)計
    4.4 線性無穩(wěn)態(tài)誤差模型預(yù)測控制器實現(xiàn)
        4.4.1 約束條件的線性描述
        4.4.2 EMPC控制器實現(xiàn)
    4.5 無穩(wěn)態(tài)誤差和穩(wěn)定性證明
    4.6 無穩(wěn)態(tài)誤差模型預(yù)測控制策略的仿真和實驗研究
        4.6.1 無穩(wěn)態(tài)誤差模型預(yù)測控制策略的仿真結(jié)果分析
        4.6.2 無穩(wěn)態(tài)誤差模型預(yù)測控制策略的實驗結(jié)果分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 采用LPV-MPC的 IPMSM轉(zhuǎn)速控制器設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)運動方程建模
    5.3 經(jīng)典的PMSM調(diào)速系統(tǒng)的MPC設(shè)計
        5.3.1 驅(qū)動模型線性化
        5.3.2 MPC設(shè)計
        5.3.3 約束條件的線性描述
    5.4 LPV-MPC轉(zhuǎn)速控制器設(shè)計
        5.4.1 參考電流生成策略
        5.4.2 轉(zhuǎn)速的增量式線性預(yù)測模型
        5.4.3 增量約束條件描述
        5.4.4 線性變參數(shù)MPC的約束優(yōu)化問題
    5.5 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測器設(shè)計
    5.6 LPV-MPC預(yù)測控制算法仿真及實驗
        5.6.1 轉(zhuǎn)速環(huán)LPV-MPC仿真結(jié)果
        5.6.2 LPV-MPC參數(shù)魯棒性仿真結(jié)果
        5.6.3 抗負(fù)載擾動實驗結(jié)果
        5.6.4 LPV-MPC調(diào)速性能對比實驗結(jié)果
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于預(yù)測控制的電動汽車用永磁同步電機(jī)控制策略與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉旭東.山東大學(xué) 2016
[2]混合動力汽車永磁同步電機(jī)電流滑�？刂频难芯縖D]. 金寧治.哈爾濱理工大學(xué) 2012
[3]永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究[D]. 楊建飛.南京航空航天大學(xué) 2011



本文編號：3712910