發(fā)布時(shí)間：2017-08-19 15:33

  本文關(guān)鍵詞：基于模型觀測(cè)的電動(dòng)車(chē)用異步電機(jī)的電壓補(bǔ)償研究

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【摘要】：在當(dāng)今能源短缺以及環(huán)境污染嚴(yán)重的社會(huì)背景下,純電動(dòng)車(chē)以其零排放、低污染逐漸被重點(diǎn)關(guān)注。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為傳統(tǒng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的替代部分,在純電動(dòng)汽車(chē)中起著至關(guān)重要的作用。而且以交流異步電機(jī)為控制對(duì)象的純電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如今已經(jīng)成為研究的主流。但是交流異步電機(jī)在。實(shí)際應(yīng)用中由于逆變器、開(kāi)關(guān)元器件等引起的相電壓畸變問(wèn)題一直影響著控制算法的精確性。本文研究?jī)?nèi)容主要針對(duì)交流異步電機(jī)的矢量控制策略以及相電壓補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行研究,期望可以通過(guò)研究有效抑制相電壓畸變,提高異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能。建立電動(dòng)車(chē)用交流異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩以及相電壓公式,對(duì)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制進(jìn)行詳細(xì)闡述并且建立交流異步電機(jī)的矢量控制仿真模型,然后對(duì)仿真模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)特性,驗(yàn)證轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的可靠性�？偨Y(jié)相電壓畸變產(chǎn)生的原因,對(duì)各種因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究,同時(shí)也分析相電壓畸變產(chǎn)生后對(duì)整個(gè)異步電機(jī)控制系統(tǒng)的影響。在異步電機(jī)兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相電壓公式的基礎(chǔ)上建立狀態(tài)觀測(cè)器,利用狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)相電壓誤差進(jìn)行估計(jì),并且對(duì)已有的相電壓觀測(cè)器補(bǔ)償方法進(jìn)行改進(jìn),消除了兩軸之間的相互干擾。在異步電機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的仿真系統(tǒng)基礎(chǔ)上,利用建立的改進(jìn)的降維狀態(tài)觀測(cè)器,對(duì)相電壓誤差進(jìn)行估計(jì),然后前饋給目標(biāo)電壓進(jìn)行補(bǔ)償。最后進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證改進(jìn)的相電壓補(bǔ)償方法的有效性。設(shè)計(jì)電動(dòng)車(chē)用交流異步電機(jī)控制器,不僅完成控制器控制板、驅(qū)動(dòng)板、功率板的設(shè)計(jì),同時(shí)通過(guò)電路檢測(cè)完成了控制器的調(diào)試,在控制器的基礎(chǔ)上搭建異步電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。然后利用開(kāi)發(fā)環(huán)境編寫(xiě)了電機(jī)控制程序,完成異步電機(jī)的速度與電流雙閉環(huán)矢量控制,緊接著在程序中加入異步電機(jī)相電壓補(bǔ)償?shù)某绦?在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)本文改進(jìn)的基于降維觀測(cè)器的相電壓補(bǔ)償方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的補(bǔ)償方法不僅削弱了諧波分量,同時(shí)也改善了系統(tǒng)控制性能。
【關(guān)鍵詞】：交流異步電機(jī) 相電壓補(bǔ)償 降維觀測(cè)器 轉(zhuǎn)差頻率 矢量控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展9-10
• 1.2.2 電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10-12
• 1.2.3 交流異步電機(jī)控制的典型方法12-13
• 1.2.4 交流異步電機(jī)相電壓補(bǔ)償研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.5 交流異步電機(jī)相電壓補(bǔ)償現(xiàn)狀簡(jiǎn)析15
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 異步電機(jī)的矢量控制及相電壓補(bǔ)償策略17-31
• 2.1 異步電機(jī)相電壓畸變產(chǎn)生及影響17-21
• 2.1.1 異步電機(jī)相電壓畸變的產(chǎn)生17-19
• 2.1.2 異步電機(jī)相電壓畸變的影響19-21
• 2.2 異步電機(jī)的矢量控制原理21-25
• 2.2.1 異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型21-24
• 2.2.2 異步電機(jī)的矢量控制24-25
• 2.3 基于降維狀態(tài)觀測(cè)器的相電壓補(bǔ)償策略25-29
• 2.3.1 降維狀態(tài)觀測(cè)器25-27
• 2.3.2 基于降維擾動(dòng)觀測(cè)器的相電壓補(bǔ)償策略27-28
• 2.3.3 狀態(tài)觀測(cè)器相電壓補(bǔ)償策略的改進(jìn)28-29
• 2.4 帶有相電壓補(bǔ)償?shù)漠惒诫姍C(jī)矢量控制系統(tǒng)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 異步電機(jī)相電壓補(bǔ)償?shù)姆抡嫦到y(tǒng)設(shè)計(jì)31-42
• 3.1 異步電機(jī)的矢量控制仿真模型31-35
• 3.1.1 異步電機(jī)的矢量控制仿真系統(tǒng)的搭建31-33
• 3.1.2 異步電機(jī)的矢量控制仿真系統(tǒng)的仿真結(jié)果33-35
• 3.2 異步電機(jī)相電壓補(bǔ)償仿真模型35-38
• 3.2.1 邊沿捕捉模塊36
• 3.2.2 仿真模型建立36-38
• 3.3 仿真結(jié)果及分析38-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 異步電機(jī)相電壓補(bǔ)償系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)42-52
• 4.1 異步電機(jī)控制器的控制板設(shè)計(jì)42-45
• 4.1.1 主控芯片以及信號(hào)處理模塊42-43
• 4.1.2 編碼器模塊設(shè)計(jì)43-44
• 4.1.3 CAN通信模塊44-45
• 4.1.4 接觸器驅(qū)動(dòng)電路45
• 4.2 異步電機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)45-47
• 4.2.1 預(yù)充電回路45-46
• 4.2.2 三相門(mén)極電路46-47
• 4.2.3 電流傳感器電路47
• 4.3 異步電機(jī)控制器的功率板設(shè)計(jì)47-48
• 4.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件平臺(tái)搭建48-51
• 4.4.1 控制器硬件平臺(tái)48-50
• 4.4.2 系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 異步電機(jī)相電壓補(bǔ)償程序設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)52-60
• 5.1 程序流程設(shè)計(jì)52-54
• 5.1.1 中斷程序設(shè)計(jì)52-53
• 5.1.2 SVPWM算法模塊程序53
• 5.1.3 相電壓重建模塊53-54
• 5.1.4 降維狀態(tài)觀測(cè)器程序設(shè)計(jì)54
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析54-58
• 5.2.1 PWM波形分析54-55
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-58
• 5.3 補(bǔ)償效果的對(duì)比分析58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果66-68
• 致謝68

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本文編號(hào)：701525