本文關鍵詞：基于電動汽車的異步電機高性能容錯控制系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前能源與環(huán)境問題日益嚴峻,電動汽車作為交通出行的新工具受到世界范圍內的持續(xù)關注。相比德美日,我國電動汽車技術仍有差距,急需發(fā)展。電動汽車電驅動系統(tǒng)作為核心環(huán)節(jié)必須在可靠性上得到強有力的保證,其內部任何一個器件的故障都可能造成安全事故,而故障與事故必將阻礙電動汽車這一新事物的推廣與市場化。容錯控制技術便是致力于解決故障問題帶來的種種不良影響,可見將容錯控制技術應用在電動汽車電驅系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。電動汽車電驅系統(tǒng)中速度傳感器由于工作環(huán)境的惡劣復雜而難免發(fā)生故障,所以針對速度傳感器失效的容錯控制不可或缺。容錯控制系統(tǒng)中故障的檢測準確性與時效性,速度估算的精確性以及算法切換的平滑穩(wěn)定性都是需要完善與改進的重要問題。本文即是基于上述問題,針對速度傳感器故障進行了容錯控制系統(tǒng)的研究與設計。通過本文的研究能夠在應對速度傳感器失效時達到故障檢測迅速、轉速估算準確、算法切換平滑的效果,提高電驅系統(tǒng)的可靠性以及電動汽車的舒適性。本文首先對電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進行介紹,對比相關領域國內外形勢,對電動汽車電驅動技術、故障診斷方法、速度估算策略進行了簡單介紹。其次,研究了電動汽車的異步電機矢量控制,對其原理和實現(xiàn)方式進行了介紹,在此基礎上,介紹本文所研究的帶容錯模塊的高性能改進間接矢量控制系統(tǒng)。再次,對基于模型參考自適應的轉速辨識算法進行研究。對現(xiàn)有的基于模型參考自適應的轉速辨識算法進行對比分析、總結歸納。重點研究了一種新的轉速辨識算法,對其過程進行推導和分析,并且對該算法的參數(shù)敏感性進行了研究。再次,對速度傳感器原理以及常見故障形式進行簡單介紹,并研究一種結構簡單而行之有效的故障檢測方法,重點研究一種實現(xiàn)故障前后平滑切換的控制方式,利用模糊控制理論對平滑切換模塊進行設計。最后,通過仿真分析與實驗驗證,證明理論分析的可行性與正確性。
【關鍵詞】：電動汽車 異步電機 模型參考自適應系統(tǒng) 容錯控制 平滑協(xié)換
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72;TM343
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-18
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 課題研究意義11-12
• 1.3 課題研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 電動汽車用電動機及其控制12-13
• 1.3.2 故障診斷及容錯控制13-14
• 1.3.3 異步電機速度估算方法14-16
• 1.4 論文主要內容16-18
• 2 帶容錯控制模塊的矢量控制策略18-28
• 2.1 矢量控制的基本原理18-21
• 2.2 矢量控制的基本實現(xiàn)方式21-24
• 2.3 SVPWM調制方式24-25
• 2.4 電機相電壓重構25-27
• 2.5 本章小結27-28
• 3 基于MRAS的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)研究28-42
• 3.1 模型參考自適應(MRAS)的基本理論28-30
• 3.2 基于模型參考自適應的轉速辨識30-35
• 3.2.1 基于轉子磁鏈的MRAS轉速辨識30-32
• 3.2.2 基于反電動勢的MRAS轉速辨識32-33
• 3.2.3 基于瞬時無功功率的MRAS轉速辨識33-35
• 3.3 基于勵磁電感能量的MRAS轉速辨識35-36
• 3.4 參數(shù)敏感性分析36-39
• 3.5 本章小結39-42
• 4 電動汽車速度傳感器失效容錯控制系統(tǒng)設計42-52
• 4.1 電動汽車速度傳感器工作原理42-43
• 4.2 電動汽車速度傳感器常見故障43-44
• 4.3 基于閾值判斷的速度傳感器故障檢測44
• 4.4 速度傳感器失效容錯控制策略44-45
• 4.5 基于模糊理論的平滑切換控制器45-50
• 4.5.1 基于簡單權函數(shù)的切換策略46
• 4.5.2 基于模糊理論的切換策略46-50
• 4.6 本章小結50-52
• 5 建模仿真及實驗驗證52-66
• 5.1 建模及仿真52-54
• 5.1.1 基于勵磁電感能量的MRAS模型52-53
• 5.1.2 故障檢測模塊建模53
• 5.1.3 模糊控制模塊建模53-54
• 5.2 仿真結果分析54-61
• 5.2.1 基于勵磁電感能量的MRAS模型仿真結果55-57
• 5.2.2 故障診斷模塊仿真分析57-58
• 5.2.3 平滑切換模塊仿真分析58-61
• 5.3 實驗驗證61-65
• 5.3.1 容錯控制軟件流程設計61-62
• 5.3.2 實驗結果分析62-65
• 5.4 本章小結65-66
• 6 總結與展望66-68
• 6.1 論文總結66
• 6.2 未來展望66-68
• 參考文獻68-72
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果72-76
• 學位論文數(shù)據(jù)集76

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本文編號：254753