本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制在混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用研究

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【摘要】：近年來,永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor,簡(jiǎn)稱PMSM)因其易于控制、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、所占整車比重小、以及運(yùn)行噪音較小等優(yōu)勢(shì)在混合動(dòng)力車上得到了較為廣泛的應(yīng)用。而永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)(Direct Torque Control System,簡(jiǎn)稱DTC)已經(jīng)成為了較為完善的控制系統(tǒng),由于其控制過程僅需要對(duì)轉(zhuǎn)矩角的大小進(jìn)行改變便可以達(dá)到對(duì)轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速的控制,因此具有控制方法簡(jiǎn)單、不需要復(fù)雜的解耦運(yùn)算以及對(duì)于參數(shù)依賴較小的優(yōu)勢(shì),并在混合動(dòng)力車永磁同步電機(jī)的控制上占有一席之地。即便如此,直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在控制精度上仍然有改進(jìn)的前景,對(duì)于發(fā)展混合動(dòng)力車的精確控制有著不可估量的意義。本文首先介紹了混合動(dòng)力車的發(fā)展歷史,并對(duì)其研發(fā)和使用的必要性進(jìn)行了分析,最后通過對(duì)混合動(dòng)力車的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的研究,對(duì)當(dāng)前混合動(dòng)力車發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)。接下來針對(duì)混合動(dòng)力車的運(yùn)行需要對(duì)電機(jī)及其控制方法進(jìn)行了選擇,并對(duì)電機(jī)模型及控制變量等進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析,并引用了空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)方法(Space Vector Pulse Width Modulation,簡(jiǎn)稱SVPWM)取代了傳統(tǒng)的電壓開關(guān)矢量表法,提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,減小了系統(tǒng)脈動(dòng)。在傳統(tǒng)磁鏈觀測(cè)過程中,由于積分飽和及電機(jī)凸極效應(yīng)等因素影響,電機(jī)運(yùn)行時(shí)磁鏈觀測(cè)誤差較大,在一定程度上對(duì)電機(jī)的性能造成了不利的影響,本文針對(duì)電機(jī)磁鏈觀測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。首先由于永磁同步電機(jī)凸極效應(yīng)的存在,電機(jī)直交軸電感實(shí)際值與給定值之間會(huì)存在一定偏差從而影響到磁鏈的觀測(cè),為了縮小誤差,本文提出了基于有效磁鏈概念的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),并通過有效磁鏈的提出減小了永磁同步電機(jī)的凸極效應(yīng)對(duì)控制系統(tǒng)的影響;接著考慮到溫度及其它變量對(duì)磁鏈的影響,采用了超穩(wěn)定性并聯(lián)模型參考自適應(yīng)方法對(duì)系統(tǒng)有效磁鏈進(jìn)行了估測(cè)。最后在Matlab/Simulink中搭建了改進(jìn)后永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的模型,對(duì)該算法進(jìn)行了仿真,通過對(duì)仿真結(jié)果的分析,證明了采用基于有效磁鏈概念超穩(wěn)定性參考模型自適應(yīng)方法可以有效提高系統(tǒng)性能。
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341;U469.7

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