隨著化石能源緊缺、大氣環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)等問題凸顯,新能源電動汽車越發(fā)受到關(guān)注。電機驅(qū)動系統(tǒng)作為電動汽車核心的部件之一,其調(diào)速性能直接影響電動汽車的動力性與操控性。永磁同步電機（PMSM）憑借效率高、運行可靠等優(yōu)點,成為電動汽車首選電機。本文在全速域范圍內(nèi)研究了永磁同步電機的矢量控制策略,并將調(diào)速范圍劃分為基速以下與基速以上。首先,為了滿足電動汽車頻繁起步、爬坡等低速高扭矩的工況需求,需選擇具有凸極效應(yīng)的內(nèi)置式PMSM作為驅(qū)動電機,其在基速以下的控制策略為最大電流轉(zhuǎn)矩比（MTPA）。針對MTPA控制下突加負載變化致電機轉(zhuǎn)速響應(yīng)變慢,以及傳統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)的抖振問題,本文提出一種改進冪次的速度滑模控制器（SMC）取代了傳統(tǒng)PI速度控制器,仿真結(jié)果驗證了改進型SMC轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器可以穩(wěn)定地跟隨給定轉(zhuǎn)速,改善了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和響應(yīng)速度。其次,為了滿足電動汽車中高速行駛的需求,PMSM達到基數(shù)后需要繼續(xù)升速。隨著轉(zhuǎn)速升高,電機定子繞組電壓增大,而車載電源容量一定,輸出的電壓有限,因此電機在基速以上運行需進行弱磁控制。為了減小電機高速運轉(zhuǎn)下的交、直軸電流耦合效應(yīng),本文在傳統(tǒng)的負i_d...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 電動汽車驅(qū)動電機發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 永磁同步電機(PMSM)控制研究現(xiàn)狀基本概述
        1.3.1 控制策略分類
        1.3.2 PMSM矢量控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第二章 PMSM數(shù)學(xué)模型及SVPWM控制技術(shù)
    2.1 PMSM數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 PMSM結(jié)構(gòu)
        2.1.2 系統(tǒng)坐標(biāo)
        2.1.3 坐標(biāo)變換
        2.1.4 在三相靜止坐標(biāo)系A(chǔ)/B/C下的數(shù)學(xué)模型
        2.1.5 在兩相轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系d/q下的數(shù)學(xué)模型
    2.2 PMSM穩(wěn)態(tài)運行特性
        2.2.1 電流極限圓
        2.2.2 電壓極限橢圓
    2.3 空間脈寬矢量調(diào)制(SVPWM)控制技術(shù)
        2.3.1 SVPWM算法原理
        2.3.2 SVPWM仿真實現(xiàn)
    2.4 小結(jié)
第三章 PMSM在基速以下的矢量控制研究
    3.1 基速以下的矢量控制分析
    3.2 基于MTPA的控制策略
        3.2.1 MTPA算法設(shè)計
        3.2.2 電流與轉(zhuǎn)矩關(guān)系曲線擬合
        3.2.3 仿真建立
        3.2.4 仿真分析
    3.3 改進型速度滑�？刂破�(SMC)的設(shè)計
        3.3.1 轉(zhuǎn)速環(huán)狀態(tài)變量方程
        3.3.2 積分型滑模切換面
        3.3.3 改進型的冪次趨近律
        3.3.4 控制率求取和穩(wěn)定性分析
    3.4 基于改進型SMC的 MTPA控制仿真
        3.4.1 仿真建立
        3.4.2 仿真分析
    3.5 小結(jié)
第四章 PMSM在基速以上的矢量控制研究
    4.1 弱磁控制策略
        4.1.1 弱磁原理及區(qū)域劃分
        4.1.2 弱磁方法分類
    4.2 基于電流解耦的負id補償弱磁控制策略
        4.2.1 負id補償弱磁模塊
        4.2.2 電流解耦模塊
        4.2.3 仿真分析
    4.3 基于單電流調(diào)節(jié)器的弱磁控制策略研究
        4.3.1 定交軸單電流調(diào)節(jié)器弱磁控制研究
        4.3.2 交變軸單電流調(diào)節(jié)器弱磁控制研究
        4.3.3 仿真搭建
        4.3.4 仿真分析
    4.4 小結(jié)
第五章 基于改進型PI控制的交變軸單電流調(diào)節(jié)器弱磁研究
    5.1 轉(zhuǎn)速環(huán)模糊PI控制器的設(shè)計
        5.1.1 參數(shù)自整定模糊PI原理
        5.1.2 變量論域與量化、比例因子選取
        5.1.3 模糊集合與隸屬度函數(shù)的選取
    5.2 電流環(huán)抗飽和PI控制器的設(shè)計
        5.2.1 抗飽和PI控制策略
        5.2.2 抗飽和PI電流調(diào)節(jié)器
    5.3 基于改進型PI控制的交變軸弱磁控制策略
        5.3.1 仿真搭建
        5.3.2 仿真分析
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間主要研究的成果



本文編號：4015550