發(fā)布時間：2017-07-05 18:36

  本文關(guān)鍵詞：電動汽車用異步電動機(jī)控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 異步電動機(jī) 電壓源型逆變器 準(zhǔn)PR控制器 雙二重廣義積分器鎖頻環(huán)(DSOGI_FLL) 磁鏈觀測器

【摘要】：近年來,隨著化石能源危機(jī)與環(huán)境污染加劇,電動汽車作為一種綠色的交通工具,迎來了它的發(fā)展熱潮。異步電動機(jī)在電動汽車領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,然而,異步電動機(jī)的控制策略一般采用直接轉(zhuǎn)矩控制(Direct Torque Control簡稱DTC)和轉(zhuǎn)子磁鏈定向控制(Rotor Filed Oriented Control簡稱RFOC),這兩種控制策略都有不足。DTC的轉(zhuǎn)矩脈動大,開關(guān)頻率不固定;RFOC需要解耦且太過依賴電機(jī)的參數(shù)。本文針對這兩種控制方法的缺點,從異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型分析出發(fā),給出了一種新型的異步電動機(jī)按定子磁鏈定向的控制方法。同時,系統(tǒng)引入了準(zhǔn)比例諧振(Quasi-Proportional-Resonant簡稱QPR)控制器,它克服了PI控制器的缺點,能夠在靜止坐標(biāo)系下無靜差的跟蹤交流信號。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)以異步電動機(jī)為控制對象并從空間矢量控制原理的角度對其進(jìn)行研究;對應(yīng)用PWM控制方法的電壓源型逆變器的原理進(jìn)行了分析并介紹的幾種PWM控制技術(shù),總結(jié)了其優(yōu)缺點。(2)給出了RFOC控制框圖并總結(jié)了其優(yōu)缺點;對在不同采樣頻率下的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,從仿真結(jié)果中總結(jié)出了DTC的優(yōu)缺點;介紹了電壓空間矢量PWM(Space Vector PWM簡稱SVPWM)控制技術(shù)并對矢量切換點的時間進(jìn)行了推導(dǎo),另外,在此基礎(chǔ)上介紹了基于電壓空間矢量的直接轉(zhuǎn)矩控制方法(DTC_SVM),給出了其磁鏈環(huán)和轉(zhuǎn)矩環(huán)PI控制器的根軌跡設(shè)計方法并進(jìn)行了仿真驗證。(3)分析了準(zhǔn)PR控制器的特性并給出了控制器參數(shù)的選擇方法;分析了二階廣義積分器(Second Order Generalized Integrator簡稱SOGI),同時在此基礎(chǔ)上對雙二重廣義積分器的鎖頻環(huán)(Double Second Order Generalized Integrator Frequency Lock Loop簡稱DSOGI_FLL)進(jìn)行了理論推導(dǎo)并將其用來鎖定異步電動機(jī)的同步角頻率;理論推導(dǎo)了基于DSOGI_FLL的新型磁鏈觀測器并將其應(yīng)用于異步電動機(jī)的定子磁鏈觀測;在上述理論基礎(chǔ)上,本文給出了一種基于定子磁鏈定向的異步電動機(jī)準(zhǔn)比例諧振控制方法并對控制方法進(jìn)行了MATLAB/Simulink仿真驗證。(4)設(shè)計電動汽車電機(jī)控制器的硬件與編寫了DSP實驗程序,對控制算法進(jìn)行了實驗驗證。MATLAB/Simulink仿真驗證了本文所給出的控制方法的可行性,實驗結(jié)果表明在本文所給出的控制方法下,電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動小、定子電流諧波含量少、系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：異步電動機(jī) 電壓源型逆變器 準(zhǔn)PR控制器 雙二重廣義積分器鎖頻環(huán)(DSOGI_FLL) 磁鏈觀測器
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM343;U469.72
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 1 緒論18-25
• 1.1 研究背景與意義18
• 1.2 電動汽車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀18-22
• 1.3 電動汽車的電機(jī)控制策略概述22-23
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容23-25
• 2 電動汽車電機(jī)驅(qū)動器與調(diào)制方法25-38
• 2.1 異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型25-28
• 2.2 電壓型逆變器28-32
• 2.3 脈寬調(diào)制32-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 3 異步電動機(jī)矢量控制方法38-51
• 3.1 磁場定向控制38-40
• 3.2 直接轉(zhuǎn)矩控制40-45
• 3.3 基于空間電壓矢量的直接轉(zhuǎn)矩控制45-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 4 基于定子磁鏈定向的異步電動機(jī)準(zhǔn)比例諧振控制51-67
• 4.1 異步電動機(jī)定子磁鏈定向控制原理分析51-53
• 4.2 異步電機(jī)準(zhǔn)PR控制53-59
• 4.3 基于DSOGI_FLL的磁鏈觀測器59-62
• 4.4 異步電動機(jī)基于準(zhǔn)PR控制系統(tǒng)仿真驗證62-65
• 4.5 本章小結(jié)65-67
• 5 實驗平臺硬件與軟件設(shè)計及實驗驗證67-81
• 5.1 控制電路核心板設(shè)計67-69
• 5.2 DSP與FPGA軟件實現(xiàn)69-73
• 5.3 Lab VIEW上位機(jī)73-74
• 5.4 實驗平臺74-75
• 5.5 實驗結(jié)果75-80
• 5.6 本章小結(jié)80-81
• 6 總結(jié)與展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 作者簡介86-88
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集88

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本文編號：523146