實(shí)體經(jīng)濟(jì)和虛擬經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,引發(fā)環(huán)境的嚴(yán)重破壞和世界性的能源短缺危機(jī),各國(guó)政府都在努力扶持新能源汽車的發(fā)展。電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)是零排放、無污染,并由電池提供動(dòng)力來源,故推動(dòng)與發(fā)展以電動(dòng)汽車為代表的新型能源汽車成為各國(guó)解決這一全球性問題的重要措施。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置決定著電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能,同時(shí)還影響著車輛的安全性。本文選用具有較高轉(zhuǎn)矩慣量比以及運(yùn)行效率高的永磁同步電機(jī)(PMSM)進(jìn)行分析研究。通過對(duì)永磁同步電機(jī)的三種控制策略的闡述,以及電動(dòng)汽車在實(shí)際運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的控制問題的分析,選用矢量控制策略控制PMSM的運(yùn)轉(zhuǎn),采用了轉(zhuǎn)速環(huán)基于滑模變結(jié)構(gòu)矢量控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)的精準(zhǔn)控制。接著重點(diǎn)闡述了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、坐標(biāo)變換以及SVPWM算法的實(shí)現(xiàn),為分析研究電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)策略提供了有力的理論依據(jù)。然后著重講解了滑模變結(jié)構(gòu)控制所涉及的相關(guān)理論以及滑�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)方法。通過運(yùn)用MATLAB軟件分別對(duì)PMSM矢量控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)使用PI控制和轉(zhuǎn)速環(huán)基于滑模變結(jié)構(gòu)控制進(jìn)行了建模與仿真,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比,得出了基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的PMSM矢量控制系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)性能以及較強(qiáng)的魯棒性。最后設(shè)計(jì)了PMSM控制系統(tǒng)軟件部分以及驅(qū)動(dòng)用的硬件部分。此系統(tǒng)硬件部分主要包括系統(tǒng)主電路、控制電路和采樣電路。軟件部分給出了主程序和中斷子程序的結(jié)構(gòu)框圖以及SVPWM程序流程圖。最后進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試工作,結(jié)果驗(yàn)證了矢量控制系統(tǒng)的可行性。
【學(xué)位單位】：遼寧石油化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U469.72;TM341
【部分圖文】：

混合動(dòng)力的能源汽車和燃料電池汽車都已經(jīng)具有小批量制造的技術(shù)能力，此外純動(dòng)汽車在很多企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了大批量生產(chǎn)的階段。目前，我國(guó)在電動(dòng)汽車的電池和動(dòng)機(jī)的研發(fā)方面，早就和世界先進(jìn)技術(shù)水準(zhǔn)逐漸縮小了差距，有一部分技術(shù)處于了頭羊的地位。比如，深圳某電動(dòng)汽車研制科技公司的鋰離子電池續(xù)航力能夠接近總程 300 多公里，車輛運(yùn)行時(shí)速高達(dá) 115 公里每小時(shí)，同時(shí)也降低了對(duì)電池成本的開。還有我國(guó)政府對(duì)稀土永磁電機(jī)的開發(fā)是非常的激勵(lì)，加之我國(guó)在此資源上獨(dú)有的地優(yōu)勢(shì)，使得更多稀土材料制作的 PMSM 轉(zhuǎn)子被廣泛運(yùn)用到電動(dòng)汽車上。對(duì)于本題所研究的給電動(dòng)汽車提供直接驅(qū)動(dòng)力的永磁同步電機(jī)來說，更是降低了產(chǎn)業(yè)化的動(dòng)汽車造價(jià)。在電控方面，我國(guó)企業(yè)研發(fā)起步比較晚，很多技術(shù)會(huì)之后于西方發(fā)達(dá)家，如在半導(dǎo)體材料的研發(fā)上，特別是高端產(chǎn)品 IGBT 管件的研發(fā)能力。根據(jù)相關(guān)料顯示，在 2013 年，由于如圖 1.1 所示新型電動(dòng)汽車的發(fā)展，每年減少了七萬(wàn)多的成品油的消耗，同時(shí)削減了 15 萬(wàn)噸二氧化碳的排放量。因此，在我國(guó)發(fā)展電動(dòng)車具有重要意義,通過電動(dòng)汽車的發(fā)展來改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量[15]。

量控制策略和開環(huán)恒壓頻比控制策略[23]。3.1 開懷恒壓頻比開環(huán)恒壓頻比的控制方式滿足了絕大多數(shù)復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)控制的要求，并且使用便利，是一種比較簡(jiǎn)單的開環(huán)控制策略，省去了通過位置器和速度傳感器來獲取電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的位置和旋轉(zhuǎn)速度。對(duì)于控制現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用開環(huán)恒比控制策略，在基頻以下的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，能夠維持 PMSM 內(nèi)部氣隙磁穩(wěn)定不變轉(zhuǎn)矩大小不變的狀態(tài)下，可以使 PMSM 的轉(zhuǎn)差率維持在恒定區(qū)間內(nèi)，也就使電獲得了比較硬的機(jī)械特性，實(shí)現(xiàn)良好的調(diào)速性能。缺點(diǎn)是，如果電源提供的頻率低，就會(huì)需要提供電壓補(bǔ)償?shù)霓k法，使電動(dòng)機(jī)依然獲得較大的帶載轉(zhuǎn)矩；在基頻調(diào)速時(shí)，隨著頻率的不斷提升增大，電源電壓卻不會(huì)增加到比額定電壓大，最多以保持兩者相等，故將促使電源頻率和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的磁通出現(xiàn)反比下降的趨勢(shì)，流電動(dòng)機(jī)弱磁升速的控制方式類似，此種模式的調(diào)速方式稱為恒功率調(diào)速。恒壓控制策略的原理如圖 1.2 所示。

圖 1.3 直接轉(zhuǎn)矩控制Fig. 1.3 Direct torque control定向的矢量控制電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造可知，測(cè)量得到的轉(zhuǎn)子磁通位置即為轉(zhuǎn)檢測(cè)到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)際位置，來獲取同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸 軸電壓源逆變器輸出的三相定子的合成的電流矢量和 軸重控制策略[31]。 控制策略的實(shí)現(xiàn)一般分為兩種形式：一轉(zhuǎn)速環(huán)以及電流環(huán)均為雙閉環(huán)控[32]。下面以轉(zhuǎn)速和電流雙例，如下圖 1.4 所示為它的控制原理圖。dq 0di
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2891451