【摘要】：電動(dòng)汽車作為新能源汽車種類中發(fā)展迅猛的品類之一，其對(duì)電機(jī)的控制效果要求也越來越高，對(duì)可靠性、效率、用戶體驗(yàn)等方面也提出更為嚴(yán)格的要求，基于上述方面的需求，本文對(duì)異步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，主要完成以下工作： 首先，分析異步電機(jī)的工作原理，對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)的系統(tǒng)建模，根據(jù)電動(dòng)汽車對(duì)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度更為嚴(yán)格的要求，以及為改善駕駛者行車體驗(yàn)，選擇直接轉(zhuǎn)矩控制作為本文的主要研究方向，進(jìn)而提出三種感應(yīng)電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制改善方案，分別為傳統(tǒng)DTC扇區(qū)提升優(yōu)化、基于PI控制器的DTC優(yōu)化、預(yù)測(cè)型DTC。 其次，為能對(duì)整體控制達(dá)到更好的效果，定子磁鏈的準(zhǔn)確性就變得尤為突出，本文研究了多種定子磁鏈觀測(cè)技術(shù)，針對(duì)不同的環(huán)境要求下，選擇合適的定子磁鏈觀測(cè)方法。其中運(yùn)用全階磁鏈觀測(cè)器技術(shù)不僅能完成閉環(huán)的定子磁鏈觀測(cè)，也為后文的無速度傳感器的設(shè)計(jì)提供方便。 再次，由于工程實(shí)際成本可控制要求，需要對(duì)本系統(tǒng)運(yùn)用無速度傳感器的設(shè)計(jì)，本文提出一種簡(jiǎn)單的速度估算和以MRAS為核心的速度辨識(shí)技術(shù)。兩者在不同條件下各有優(yōu)勢(shì)。為能進(jìn)一步的提升系統(tǒng)效率，提出一種通過改變定子幅值的方式來減小系統(tǒng)損耗。 最后，以預(yù)測(cè)型DTC控制算法為基礎(chǔ)，并增加全階磁鏈觀測(cè)器、無速度傳感器、定子磁鏈幅值最優(yōu)等方面的優(yōu)化，最終使DTC算法更為完善。 本文利用Matlab/simulink平臺(tái)對(duì)以上研究進(jìn)行仿真研究及論證，仿真表明，，對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)化效果明顯，性能得到有效提升，速度辨識(shí)效果良好。將各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整合后，表現(xiàn)出了各模塊的優(yōu)化效果。
[Abstract]:As one of the rapidly developing categories of new energy vehicles, electric vehicles have higher and higher requirements for the control effect of motors, and more stringent requirements for reliability, efficiency, user experience, etc., based on the above requirements. In this paper, the direct torque control system of asynchronous motor is studied. The main work is as follows: firstly, the working principle of asynchronous motor is analyzed, and the mathematical model of asynchronous motor is established. According to the more strict requirement of torque response speed of electric vehicle, and in order to improve the driver's driving experience, direct torque control is chosen as the main research direction of this paper, and then three kinds of direct torque control improvement schemes of induction motor are put forward. Traditional DTC sector lifting optimization, DTC optimization based on PI controller, predictive DTC. Secondly, in order to achieve a better effect on the overall control, the accuracy of stator flux becomes particularly prominent. In this paper, a variety of stator flux observation techniques are studied, and appropriate stator flux observation methods are selected according to different environmental requirements. The full order flux observer can not only complete the stator flux observation of the closed loop, but also provide convenience for the speed sensorless design. Thirdly, because the engineering cost can be controlled, the speed sensorless design of the system is needed. This paper presents a simple speed estimation and speed identification technology with MRAS as the core. The two have their own advantages under different conditions. In order to further improve the system efficiency, a way to reduce the system loss by changing the stator amplitude is proposed. Finally, based on the predictive DTC control algorithm and the addition of full-order flux observer, sensorless speed sensor and the optimal amplitude of stator flux chain, the DTC algorithm is improved. In this paper, the Matlab/simulink platform is used to simulate and prove the above research. The simulation results show that the optimization effect of direct torque control is obvious, the performance is improved effectively, and the speed identification effect is good. After the integration of each system, the optimization effect of each module is shown.
【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】：2014
【分類號(hào)】：U469.72;TM343

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本文編號(hào)：2375234