無(wú)位置傳感器永磁同步電機(jī)的制動(dòng)控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 13:08
如今,如何解決能源和環(huán)境問(wèn)題成為了當(dāng)下研究的熱點(diǎn),在此背景下電動(dòng)汽車成為了當(dāng)今世界一大熱門的研究發(fā)展對(duì)象。但是由于電動(dòng)汽車的行駛里程會(huì)受到動(dòng)力電池存儲(chǔ)容量的影響,使得電動(dòng)汽車長(zhǎng)途出行受限。電機(jī)在制動(dòng)過(guò)程中可以重新回收消耗的電能,這樣在提高了能源利用率的同時(shí),也能借此提高汽車的一次性行駛里程。因此,針對(duì)電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為了新能源汽車開發(fā)領(lǐng)域上的一個(gè)重點(diǎn)研究方向,F(xiàn)階段,永磁同步電機(jī)由于其效率高、體積小、功率密度大的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在了純電動(dòng)汽車中。電機(jī)控制系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是要能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置,通過(guò)機(jī)械式位置傳感器可以準(zhǔn)確獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息,但是安裝位置傳感器的成本較高且易損壞,維護(hù)困難;谝陨显,本文采用無(wú)位置傳感器的控制方式,對(duì)永磁同步電機(jī)的制動(dòng)過(guò)程和制動(dòng)控制策略進(jìn)行研究。本文介紹了永磁同步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的基本數(shù)學(xué)模型以及矢量控制理論,詳細(xì)介紹了永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器的控制方法,并通過(guò)傳統(tǒng)的無(wú)位置傳感器控制方法,搭建了復(fù)合的無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng),完成對(duì)電機(jī)在低速和高速運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)控制。之后對(duì)永磁同步電機(jī)的制動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了著重分析,同時(shí)闡...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 純電動(dòng)汽車電機(jī)發(fā)展概況
1.3 國(guó)內(nèi)外電機(jī)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.1 電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展概況
1.3.2 無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)研究概況
1.4 電機(jī)制動(dòng)控制策略研究概況
1.5 本文主要內(nèi)容
第2章 永磁同步電機(jī)矢量控制
2.1 永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
2.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)建模
2.2.1 自然坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.2.2 Clark-Park坐標(biāo)變換
2.2.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)建模
2.3 矢量控制策略
2.3.1 基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩控制
2.3.2 弱磁控制
2.4 SVPWM矢量合成算法
2.5 本章小結(jié)
第3章 PMSM無(wú)位置傳感器混合控制算法的搭建
3.1 永磁同步電機(jī)中高速無(wú)位置傳感器控制策略
3.1.1 模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)
3.1.2 參考模型和可調(diào)模型
3.1.3 自適應(yīng)律的推導(dǎo)
3.2 永磁同步電機(jī)零速低速無(wú)位置傳感器控制策略
3.2.1 脈振高頻電壓注入法的基本原理
3.2.2 轉(zhuǎn)子位置估計(jì)方法
3.3 全速范圍下的混合控制
3.4 本章小結(jié)
第4章 永磁同步電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)分析
4.1 電機(jī)的四象限運(yùn)行
4.2 電機(jī)的制動(dòng)過(guò)程分析
4.2.1 電流調(diào)整階段
4.2.2 穩(wěn)定制動(dòng)階段
4.2.3 能耗制動(dòng)階段
4.3 永磁同步電機(jī)的制動(dòng)控制策略
4.3.1 永磁同步電機(jī)制動(dòng)回收系統(tǒng)的構(gòu)成
4.3.2 電機(jī)制動(dòng)控制策略分析
4.4 無(wú)位置傳感器控制制動(dòng)系統(tǒng)的搭建
4.5 本章小結(jié)
第5章 無(wú)位置傳感器控制制動(dòng)系統(tǒng)的仿真與驗(yàn)證
5.1 電池模型的搭建
5.2 PMSM無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)仿真
5.3 仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新能源汽車長(zhǎng)期向好發(fā)展態(tài)勢(shì)不變[J]. 陳婉. 環(huán)境經(jīng)濟(jì). 2020(Z2)
[2]中國(guó)新能源客車產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 孟慶思,王昊,李宏偉,鄭洲. 汽車實(shí)用技術(shù). 2020(01)
[3]永磁同步電機(jī)再生能量回饋分析研究[J]. 王兵,何孝祖,陳瀚,余鑫. 電工電氣. 2019(07)
[4]基于電池SOC的永磁同步電機(jī)能量回饋策略研究[J]. 劉新天,葛德順,何耀,鄭昕昕,曾國(guó)建. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(11)
[5]混合電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收策略研究[J]. 崔弘,劉國(guó)斌,王海彪,薛鵬. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(01)
[6]中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的迅速崛起[J]. 彭斐. 汽車與配件. 2015(32)
[7]電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)制動(dòng)過(guò)程研究[J]. 黃智宇,李景俊,鮮知良,尤云功. 電氣傳動(dòng). 2014(07)
[8]論電工領(lǐng)域中對(duì)α-β變換的誤用[J]. 趙賀,林海雪. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(11)
[9]永磁同步電機(jī)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的控制方法[J]. 盧智鋒,李軍,周世瓊,康龍?jiān)? 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(02)
[10]電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)最優(yōu)制動(dòng)能量回饋控制[J]. 盧東斌,歐陽(yáng)明高,谷靖,李建秋. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(03)
博士論文
[1]中國(guó)新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學(xué) 2014
[2]純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)能量回收控制策略研究[D]. 汪貴平.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于MRAS的電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)安全的研究[D]. 任攀元.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2019
[2]永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制技術(shù)研究[D]. 周成林.浙江大學(xué) 2019
[3]電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收控制器設(shè)計(jì)及其控制策略研究[D]. 王陽(yáng)陽(yáng).西安工程大學(xué) 2018
[4]電動(dòng)汽車再生制動(dòng)能量回饋控制策略研究[D]. 葛德順.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于模型的電動(dòng)汽車用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器研究[D]. 任晨佳.清華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3193847
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 純電動(dòng)汽車電機(jī)發(fā)展概況
1.3 國(guó)內(nèi)外電機(jī)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.1 電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展概況
1.3.2 無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)研究概況
1.4 電機(jī)制動(dòng)控制策略研究概況
1.5 本文主要內(nèi)容
第2章 永磁同步電機(jī)矢量控制
2.1 永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
2.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)建模
2.2.1 自然坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.2.2 Clark-Park坐標(biāo)變換
2.2.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)建模
2.3 矢量控制策略
2.3.1 基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩控制
2.3.2 弱磁控制
2.4 SVPWM矢量合成算法
2.5 本章小結(jié)
第3章 PMSM無(wú)位置傳感器混合控制算法的搭建
3.1 永磁同步電機(jī)中高速無(wú)位置傳感器控制策略
3.1.1 模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)
3.1.2 參考模型和可調(diào)模型
3.1.3 自適應(yīng)律的推導(dǎo)
3.2 永磁同步電機(jī)零速低速無(wú)位置傳感器控制策略
3.2.1 脈振高頻電壓注入法的基本原理
3.2.2 轉(zhuǎn)子位置估計(jì)方法
3.3 全速范圍下的混合控制
3.4 本章小結(jié)
第4章 永磁同步電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)分析
4.1 電機(jī)的四象限運(yùn)行
4.2 電機(jī)的制動(dòng)過(guò)程分析
4.2.1 電流調(diào)整階段
4.2.2 穩(wěn)定制動(dòng)階段
4.2.3 能耗制動(dòng)階段
4.3 永磁同步電機(jī)的制動(dòng)控制策略
4.3.1 永磁同步電機(jī)制動(dòng)回收系統(tǒng)的構(gòu)成
4.3.2 電機(jī)制動(dòng)控制策略分析
4.4 無(wú)位置傳感器控制制動(dòng)系統(tǒng)的搭建
4.5 本章小結(jié)
第5章 無(wú)位置傳感器控制制動(dòng)系統(tǒng)的仿真與驗(yàn)證
5.1 電池模型的搭建
5.2 PMSM無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)仿真
5.3 仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新能源汽車長(zhǎng)期向好發(fā)展態(tài)勢(shì)不變[J]. 陳婉. 環(huán)境經(jīng)濟(jì). 2020(Z2)
[2]中國(guó)新能源客車產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 孟慶思,王昊,李宏偉,鄭洲. 汽車實(shí)用技術(shù). 2020(01)
[3]永磁同步電機(jī)再生能量回饋分析研究[J]. 王兵,何孝祖,陳瀚,余鑫. 電工電氣. 2019(07)
[4]基于電池SOC的永磁同步電機(jī)能量回饋策略研究[J]. 劉新天,葛德順,何耀,鄭昕昕,曾國(guó)建. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(11)
[5]混合電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收策略研究[J]. 崔弘,劉國(guó)斌,王海彪,薛鵬. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(01)
[6]中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的迅速崛起[J]. 彭斐. 汽車與配件. 2015(32)
[7]電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)制動(dòng)過(guò)程研究[J]. 黃智宇,李景俊,鮮知良,尤云功. 電氣傳動(dòng). 2014(07)
[8]論電工領(lǐng)域中對(duì)α-β變換的誤用[J]. 趙賀,林海雪. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(11)
[9]永磁同步電機(jī)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的控制方法[J]. 盧智鋒,李軍,周世瓊,康龍?jiān)? 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(02)
[10]電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)最優(yōu)制動(dòng)能量回饋控制[J]. 盧東斌,歐陽(yáng)明高,谷靖,李建秋. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(03)
博士論文
[1]中國(guó)新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學(xué) 2014
[2]純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)能量回收控制策略研究[D]. 汪貴平.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于MRAS的電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)安全的研究[D]. 任攀元.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2019
[2]永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制技術(shù)研究[D]. 周成林.浙江大學(xué) 2019
[3]電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收控制器設(shè)計(jì)及其控制策略研究[D]. 王陽(yáng)陽(yáng).西安工程大學(xué) 2018
[4]電動(dòng)汽車再生制動(dòng)能量回饋控制策略研究[D]. 葛德順.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于模型的電動(dòng)汽車用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器研究[D]. 任晨佳.清華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3193847
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