近些年來(lái),電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）在操縱穩(wěn)定性、駕駛舒適性以及行駛安全性都有卓越的性能優(yōu)勢(shì),EPS正逐漸取代液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),成為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的首選助力形式。電機(jī)作為EPS系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),其控制性能直接影響到系統(tǒng)性能。本課題主要開(kāi)展對(duì)EPS系統(tǒng)中的永磁同步電機(jī)控制研究工作。一方面,在不同工況下,助力電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速具有較高的跟隨性;另一方面,助力電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)應(yīng)盡可能降低,達(dá)到駕駛員可接受的范圍。本文主要從EPS系統(tǒng)基本助力控制策略、電機(jī)FOC控制、弱磁控制、死區(qū)補(bǔ)償?shù)确矫鎸?duì)課題進(jìn)行研究,主要完成了以下研究工作:（1）EPS基本助力控制分析及建模分析EPS基本助力控制工作原理,根據(jù)實(shí)際需求,確定助力參數(shù),設(shè)計(jì)曲線型基本助力控制策略�；谠O(shè)計(jì)的曲線型基本助力控制模型,按照系統(tǒng)要求建立二階濾波補(bǔ)償器模塊來(lái)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（2）永磁同步電機(jī)FOC控制分析及建模研究FOC控制原理,搭建了永磁同步電機(jī)控制在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,建立Pi控制模型和空間矢量脈寬調(diào)制模型�；赟imulink建立了永磁同步電機(jī)FOC控制模型,并通過(guò)仿真來(lái)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。（3）永磁同步電機(jī)弱磁控制策略仿真研究研究了... 

【文章來(lái)源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

C-EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1緒論3目前，轎車(chē)多使用管柱式EPS（C-EPS）總成，如圖1.2所示。C-EPS的集成度較高，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間短。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器中的扭桿兩端分別連接轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸和輸出軸，方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致扭桿出現(xiàn)形變現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器解析兩軸之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角信息，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳輸至EPS控制器。根據(jù)當(dāng)前汽車(chē)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)矩和車(chē)速信號(hào)計(jì)算電機(jī)需求電流值，然后結(jié)合電機(jī)實(shí)際反饋過(guò)來(lái)的電流值通過(guò)電機(jī)控制（FOC）運(yùn)算出所需的PWM信號(hào)通過(guò)MOSFET逆變器生成三相電壓傳遞到永磁同步電機(jī)上，并控制電機(jī)輸出助力轉(zhuǎn)矩。EPS總成通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和中間軸將電機(jī)輸出的助力轉(zhuǎn)矩傳遞到齒輪齒條機(jī)構(gòu)，最后通過(guò)轉(zhuǎn)向橫拉桿完成轉(zhuǎn)向操作。1.2.2永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1.3所示，其永磁同步電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分。其中，定子部分包括永磁同步電機(jī)殼體、線圈繞組、磁極靴和繞組框架,該定子支撐三個(gè)星形配置連接的繞組，并由交流電供電。這些繞組圍繞磁極靴放置，并使交流電通過(guò)線圈產(chǎn)生的磁通量流過(guò)特定的路徑，使電機(jī)效率最大化。轉(zhuǎn)子部分包括永磁體、電機(jī)軸及球軸承，轉(zhuǎn)子通常由安裝在表面或者轉(zhuǎn)子內(nèi)部的永磁體將轉(zhuǎn)矩傳遞到各種設(shè)備的鋼軸制成。圖1.3永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1EPS控制策略研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)于EPS的應(yīng)用研發(fā)相對(duì)較早，日本捷太格特、德國(guó)采埃孚、美國(guó)天合、日本精工等公司在EPS的研究一直處于行業(yè)前列，特別在管柱式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。產(chǎn)品多采用模塊化及可擴(kuò)展設(shè)計(jì)，自適應(yīng)碰撞能力達(dá)到最新NCAP要求，達(dá)到高度集成的設(shè)計(jì)要求，這些公司也占據(jù)了較大的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)市場(chǎng)份額。同時(shí)，國(guó)外學(xué)者對(duì)EPS的研究達(dá)到了較高水平。Tsung-HsienHu等[1]設(shè)計(jì)了一種包括了基本助力、阻尼、回正和慣性的EPS控制

重慶理工大學(xué)碩士論文8圖1.4課題研究路線1.5本章小結(jié)本章首先闡述了課題的研究背景及意義，并對(duì)EPS工作原理以及永磁同步電機(jī)進(jìn)行了介紹。然后，分析了EPS控制策略和永磁同步電機(jī)控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。最后，根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與不足，提出了本文研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電壓型逆變器分段死區(qū)補(bǔ)償調(diào)制策略[J]. 劉和平,路瑩超,王華斌,苗軼如.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]一種永磁同步電機(jī)矢量控制SVPWM死區(qū)效應(yīng)在線補(bǔ)償方法[J]. 韓坤,孫曉,劉秉,宋文勝,馮曉云.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]永磁電機(jī)無(wú)位置傳感器控制死區(qū)補(bǔ)償策略[J]. 楊陽(yáng),王慶年,龔依民,劉春蘋(píng).  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]基于空間矢量脈寬調(diào)制的永磁同步電機(jī)死區(qū)效應(yīng)分析與補(bǔ)償[J]. 劉堃,范彩云,韓坤,甄帥,何青連.  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2016(09)
[5]永磁同步電機(jī)用坐標(biāo)變換的電流諧波抑制方法[J]. 劉剛,孫慶文,肖燁然.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]一種改善PMSM動(dòng)態(tài)性能的弱磁策略[J]. 周華偉,陳龍,劉國(guó)海,蔣彥.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(09)
[7]一種新穎的電壓源逆變器自適應(yīng)死區(qū)補(bǔ)償策略[J]. 周華偉,溫旭輝,趙峰,張劍,郭新華.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(24)
[8]用諧波注入抑制永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)[J]. 廖勇,甄帥,劉刃,姚駿.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(21)
[9]永磁同步電機(jī)弱磁失控機(jī)制及其應(yīng)對(duì)策略研究[J]. 朱磊,溫旭輝,趙峰,孔亮.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(18)
[10]感應(yīng)電機(jī)空間矢量PWM控制逆變器死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償[J]. 王高林,于泳,楊榮峰,徐殿國(guó).  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(15)

博士論文
[1]基于轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速—電流MAP的車(chē)用永磁同步電機(jī)矢量控制優(yōu)化[D]. 楊陽(yáng).吉林大學(xué) 2018
[2]基于永磁同步電機(jī)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D]. 張虎.吉林大學(xué) 2015
[3]基于轉(zhuǎn)向性能的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制參數(shù)靈敏度分析及優(yōu)化[D]. 李紹松.吉林大學(xué) 2013
[4]混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)永磁同步電機(jī)弱磁控制的研究[D]. 那日沙.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[5]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操縱性能及控制策略研究[D]. 李欣.上海交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]永磁同步電機(jī)EPS控制系統(tǒng)研究[D]. 任曉光.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2019
[2]電動(dòng)汽車(chē)永磁同步電機(jī)弱磁控制研究[D]. 張傳譜.吉林大學(xué) 2019
[3]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向電機(jī)控制算法與軟件建模研究[D]. 郭巖.吉林大學(xué) 2018
[4]電動(dòng)汽車(chē)永磁同步電機(jī)弱磁控制方法研究及性能分析[D]. 文光亞.電子科技大學(xué) 2018
[5]內(nèi)置式永磁同步電機(jī)弱磁控制在電動(dòng)汽車(chē)中應(yīng)用研究[D]. 徐忠良.上海電機(jī)學(xué)院 2018
[6]汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制策略研究[D]. 潘國(guó)棟.遼寧工業(yè)大學(xué) 2018
[7]電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速系統(tǒng)的研究[D]. 張宇鵬.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[8]永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁擴(kuò)速控制策略研究[D]. 耿俊洋.浙江大學(xué) 2017
[9]電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電機(jī)高速區(qū)弱磁優(yōu)化控制研究[D]. 顧欣.山東大學(xué) 2016
[10]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模與仿真分析[D]. 程述亮.重慶大學(xué) 2016



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