近年來,隨著人們生活水平的逐步提高,中國(guó)汽車的銷量和保有量逐年攀升。然而,以化石燃料作為動(dòng)力來源的傳統(tǒng)燃油汽車,在使用過程中會(huì)不可避免排出汽車尾氣,造成大氣污染。且化石能源為不可再生能源,隨著人們的使用會(huì)逐步減少并最終消耗殆盡。受此能源和環(huán)境問題的影響,以清潔能源電能作為能量來源的電動(dòng)汽車受到人們?cè)絹碓綇V泛的關(guān)注。然而目前的電動(dòng)汽車普遍存在續(xù)航里程較短的缺陷,在動(dòng)力電池技術(shù)短期內(nèi)難以取得突破性進(jìn)展的情形下,可使用回饋制動(dòng)技術(shù)增加電動(dòng)汽車的續(xù)航里程,該技術(shù)在制動(dòng)較為頻繁的城市交通路況中效果尤為明顯。本文首先分析永磁同步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型以及兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)兩種常用的控制方式:矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制,詳細(xì)闡述了常用電壓矢量合成方法SVPWM。隨后分析了常用的雙向隔離DC/DC變換器DAB,以及移相占空比模式下DAB的各個(gè)工作模態(tài),推導(dǎo)了DAB變換電路的小信號(hào)模型。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)回饋制動(dòng)的定義對(duì)回饋制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了功能和結(jié)構(gòu)的分解,分析了現(xiàn)有回饋制動(dòng)系統(tǒng)的不足,進(jìn)而設(shè)計(jì)出了本文的回饋制動(dòng)系統(tǒng)。并依據(jù)系統(tǒng)的功能要求,選擇了雙向全橋DC/DC電路作...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容和文章結(jié)構(gòu)
        1.3.1 論文主要內(nèi)容
        1.3.2 論文主要結(jié)構(gòu)
第二章 永磁同步電機(jī)與DAB電路模型分析
    2.1 PMSM結(jié)構(gòu)介紹
        2.1.1 定子結(jié)構(gòu)
        2.1.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
    2.2 PMSM數(shù)學(xué)建模
        2.2.1 靜止三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的模型
            2.2.2.1 三相靜止到兩相靜止坐標(biāo)變換
            2.2.2.2 兩相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)變換
    2.3 PMSM常用控制方式
        2.3.1 矢量控制
        2.3.2 直接轉(zhuǎn)矩控制
    2.4 SVPWM矢量合成
    2.5 SVPWM計(jì)算步驟
    2.6 DAB電路
        2.6.1 DAB電路移相控制模態(tài)分析
        2.6.2 DAB電路小信號(hào)模型分析
    2.7 小結(jié)
第三章 能量回饋制動(dòng)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
    3.1 回饋制動(dòng)原理分析
        3.1.1 電機(jī)的四象限運(yùn)行
        3.1.2 回饋制動(dòng)系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)分析
    3.2 回饋制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.2.1 超級(jí)電容+動(dòng)力電池的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)
        3.2.2 電能回收電路設(shè)計(jì)
        3.2.3 回饋制動(dòng)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
        3.2.4 PMSG-三相PWM整流器回饋制動(dòng)子系統(tǒng)時(shí)域分析
    3.3 回饋制動(dòng)策略設(shè)計(jì)
        3.3.1 回饋制動(dòng)過程中的幾個(gè)關(guān)鍵因素
        3.3.2 電池常用充電策略及最大可充電電流估計(jì)
            3.3.2.1 常用充電方法
            3.3.2.2 最大可充電電流曲線
            3.3.2.3 最大可充電電流估計(jì)
        3.3.3 回饋制動(dòng)控制策略
    3.4 小結(jié)
第四章 能量回饋制動(dòng)系統(tǒng)仿真及驗(yàn)證
    4.1 采用SVPWM的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
    4.2 回饋制動(dòng)驅(qū)動(dòng)一體系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與仿真
        4.2.1 基于雙向隔離變化器DAB能量雙向流動(dòng)仿真分析
            4.2.1.1 DAB驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的仿真
            4.2.1.2 DAB由超級(jí)電容側(cè)向動(dòng)力電池側(cè)充電仿真
        4.2.2 DAB與 PMSM聯(lián)合仿真
        4.2.3 恒速情形下僅帶超級(jí)電容回饋制動(dòng)仿真
        4.2.4 恒速情形下全系統(tǒng)回饋制動(dòng)仿真
        4.2.5 減速制動(dòng)情形下仿真
            4.2.5.1 機(jī)械負(fù)載建模
            4.2.5.2 僅帶超級(jí)電容的減速制動(dòng)仿真
            4.2.5.3 全系統(tǒng)減速回饋制動(dòng)仿真
    4.3 總結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟硬件實(shí)現(xiàn)
    5.1 硬件電路設(shè)計(jì)
        5.1.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制電路
            5.1.1.1 主控單片機(jī)
            5.1.1.2 逆變器及其驅(qū)動(dòng)電路
            5.1.1.3 轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速采樣
        5.1.2 DAB變換器及控制電路
            5.1.2.1 核心控制器TMS320F28335
            5.1.2.2 MOSFET開關(guān)管
            5.1.2.3 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路
            5.1.2.4 電壓電流采樣電路
            5.1.2.5 變壓器和電感設(shè)計(jì)
    5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        5.2.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)軟件編寫
        5.2.2 DAB控制軟件編寫
    5.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與分析
        5.3.1 試驗(yàn)臺(tái)整體設(shè)計(jì)
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
            5.3.2.1 超級(jí)電容充電實(shí)驗(yàn)
            5.3.2.2 超級(jí)電容放電實(shí)驗(yàn)
            5.3.2.3 永磁同步電機(jī)向超級(jí)電容充電實(shí)驗(yàn)
            5.3.2.4 整個(gè)回饋制動(dòng)系統(tǒng)回饋制動(dòng)實(shí)驗(yàn)
    5.4 總結(jié)
第六章 總結(jié)
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3816755