隨著電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的逐步完善,電動(dòng)汽車將會(huì)成為“零污染”的清潔交通工具,而電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車四大核心關(guān)鍵技術(shù)之一,也獲得了廣泛的關(guān)注。目前,在電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,主要使用矢量控制(VC)和直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC),但DTC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)電機(jī)參數(shù)不敏感,擁有很大優(yōu)勢(shì),并且近年來(lái)受到廣泛關(guān)注和深入研究,完全符合電動(dòng)汽車的運(yùn)行要求。因此,本文將圍繞電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)DTC控制策略展開(kāi)研究。首先,本文分析了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),同時(shí)給出了常用的坐標(biāo)系以及不同坐標(biāo)系之間的相互變換公式,建立了不同坐標(biāo)系下的PMSM數(shù)學(xué)模型,闡述了傳統(tǒng)DTC技術(shù)的原理,并給出了完整的系統(tǒng)控制方案及仿真結(jié)果,為后續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。然后,針對(duì)傳統(tǒng)DTC算法所存在的磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大,低速性能差的問(wèn)題,提出一種基于轉(zhuǎn)矩角的車用永磁同步電機(jī)SVM-DTC策略。該算法主要把電機(jī)轉(zhuǎn)矩角控制作為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)電磁轉(zhuǎn)矩閉環(huán)直接計(jì)算出所需電壓矢量的幅值大小,將定子磁鏈閉環(huán)與轉(zhuǎn)矩角前饋相結(jié)合計(jì)算出所需電壓矢量的相角大小,并通過(guò)借助空間矢量調(diào)制(SVM)技術(shù)獲得所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。文中在分析電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈幅值調(diào)節(jié)原理的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和各部分的實(shí)現(xiàn)原理,并對(duì)控制量間的耦合作用進(jìn)行了研究。仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能比傳統(tǒng)DTC算法有明顯的改善,同時(shí)有效地減小了磁鏈與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),提高了系統(tǒng)的速度動(dòng)靜態(tài)性能。最后,為了進(jìn)一步改善傳統(tǒng)DTC算法所存在的上述問(wèn)題,提出了一種車用永磁同步電機(jī)MT坐標(biāo)系下DTC策略。該算法是在定子磁鏈同步旋轉(zhuǎn)的MT坐標(biāo)系下實(shí)現(xiàn)的,采用改進(jìn)式MTPA算法計(jì)算參考定子磁鏈,為滿足電壓與電流的極限要求,對(duì)轉(zhuǎn)矩與磁鏈采取了限幅措施,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)對(duì)定子磁鏈控制器所產(chǎn)生的磁鏈誤差積分實(shí)現(xiàn)定子磁鏈估算,采用不同電壓矢量對(duì)逆變器引起的輸出電壓飽和所產(chǎn)生的定子磁鏈估算誤差進(jìn)行補(bǔ)償。同時(shí)利用電壓矢量計(jì)算模塊結(jié)合SVPWM技術(shù)來(lái)取替滯環(huán)控制器和開(kāi)關(guān)表合成目標(biāo)電壓矢量。仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能比上述兩種方法都有明顯改善,并顯著降低了磁鏈與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),具備較好的速度動(dòng)靜態(tài)性能。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM341
【部分圖文】：

制器的組成及發(fā)展趨勢(shì)示的電機(jī)控制器的外觀結(jié)構(gòu)圖，電機(jī)控制器[9]作為電動(dòng)汽電池與電機(jī)連接在一起，成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部分，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其主要由兩和電機(jī)控制器。一般來(lái)說(shuō)，電機(jī)控制器由三部分構(gòu)成，即換：控制：該部分由兩部分（硬件和軟件）構(gòu)成，硬件部分主處理器及其最小系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、硬件保護(hù)、通信。控制不同特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與其相對(duì)應(yīng)的控制算法�？刂疲簩⒖刂菩盘�(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制信號(hào)用于微控制于驅(qū)動(dòng)功率變換器，并使得兩個(gè)信號(hào)相互分離。變換：主要對(duì)控制電機(jī)的電流。目前，電動(dòng)汽車的功率器管、智能功率模塊等器件。

第 2 章 永磁同步電機(jī) DTC 技術(shù)基本理論1 永磁同步電機(jī)的類型由于永磁材料在 PMSM 轉(zhuǎn)子上安裝的位置有多種方式，因而將永磁電機(jī)的類成 3 種形式（面裝、插入、內(nèi)裝），對(duì)于 PMSM 而言，該電機(jī)的控制性能與永裝方法和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

第 2 章 永磁同步電機(jī) DTC 技術(shù)基本理論1 永磁同步電機(jī)的類型由于永磁材料在 PMSM 轉(zhuǎn)子上安裝的位置有多種方式，因而將永磁電機(jī)的類成 3 種形式（面裝、插入、內(nèi)裝），對(duì)于 PMSM 而言，該電機(jī)的控制性能與永裝方法和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文
【參考文獻(xiàn)】

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2 李海濱;李雪;;電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)探討[J];電子世界;2015年22期

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本文編號(hào)：2841546