【摘要】：當(dāng)前隨著環(huán)境和能源問題日趨嚴(yán)峻，電動(dòng)汽車逐漸成為各國研究的熱點(diǎn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心部件之一，異步電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)，在電動(dòng)汽車中得到了廣泛的應(yīng)用，作為美國新興的電動(dòng)車行業(yè)領(lǐng)軍者特斯拉所采用的就是異步電機(jī)。目前，用于異步電機(jī)的控制方式主要是基于動(dòng)態(tài)模型的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制，矢量控制根據(jù)磁場定向，將定子電流分解為勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量，使得磁鏈和轉(zhuǎn)矩控制相互解耦，具有良好的靜動(dòng)態(tài)性能。但是，矢量控制對電機(jī)參數(shù)依賴較大，尤其是轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)，在電機(jī)運(yùn)行過程中，由于溫度變化或者磁場飽和等原因，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)發(fā)生較大變化，影響磁場定向。 論文主要對矢量控制及參數(shù)辨識(shí)進(jìn)行研究，首先介紹了矢量控制的基本原理，對按照轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)中的各主要部分進(jìn)行了分析推導(dǎo)，在此基礎(chǔ)之上再對參數(shù)辨識(shí)進(jìn)行研究。異步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)可分為離線辨識(shí)和在線辨識(shí)，論文先討論了通過傳統(tǒng)的堵轉(zhuǎn)和空載實(shí)驗(yàn)測試電機(jī)參數(shù)的方法，受現(xiàn)場條件限制該方法往往不便于進(jìn)行，針對該缺點(diǎn)，論文采用了一種基于變頻器-電機(jī)系統(tǒng)的異步電機(jī)參數(shù)離線辨識(shí)方法，在電機(jī)運(yùn)行之前，控制器執(zhí)行一套辨識(shí)程序，對電機(jī)施加特定的激勵(lì)，通過分析檢測到的電機(jī)的響應(yīng)便可得到電機(jī)的參數(shù)。 電機(jī)在運(yùn)行過程中參數(shù)變化會(huì)影響矢量控制的性能，通過理論和仿真分析了轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)變化對矢量控制靜、動(dòng)態(tài)性能的影響，闡明了參數(shù)辨識(shí)的重要性。為了抑制參數(shù)變化對矢量控制系統(tǒng)性能造成不良影響，，論文采用模型參考自適應(yīng)的方法對轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)，該方法的關(guān)鍵在于模型的選取和自適應(yīng)律的確定，結(jié)合電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鏈模型，采用Popov穩(wěn)定性理論，推導(dǎo)了一種基于轉(zhuǎn)子磁鏈模型的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)辨識(shí)方法，該方法易于實(shí)現(xiàn)，但其精度受定子電阻和純積分環(huán)節(jié)的影響，針對此問題，論文研究了一種只含有定子電壓和電流所構(gòu)成的參考模型，該方法克服了模型參考自適應(yīng)方法對參數(shù)的較大依賴性以及在低速輕載時(shí)無法辨識(shí)參數(shù)的缺點(diǎn)，然后在MATLAB/Simulink環(huán)境下對兩種方式進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果證明了該方法的正確性和可行性。 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320F28035為核心設(shè)計(jì)硬件控制系統(tǒng)，采用C語言和模塊化編程的方式設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，在CCS3.3環(huán)境下完成軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性，最后，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，并提出了進(jìn)一步改進(jìn)的意見。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM343

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2538471