電動汽車用六相SRM雙三相滑模控制研究
本文關鍵詞:電動汽車用六相SRM雙三相滑?刂蒲芯
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【摘要】:電動汽車的發(fā)展已經(jīng)成為解決汽車行業(yè)內(nèi)能源與環(huán)保問題的最佳途徑之一,是未來汽車行業(yè)發(fā)展的生力軍。SRM因其結構簡單,轉子無永磁體和繞組,不存在退磁問題,起動電流小,起轉矩大,可頻繁起停,可在高溫潮濕環(huán)境下安全可靠運行等諸多優(yōu)點,被認為是電動汽車驅動電機的最佳選擇之一。但是由于國內(nèi)研究起步較晚,相關控制技術尤其是無位置傳感器控制技術較國外仍有較大差距,在電動汽車領域的應用極少。為此,本文對電動汽車用六相SRM的雙三相控制和滑模控制進行了研究。首先,對六相SRM的雙三相控制進行了分析,根據(jù)SRM的機械特性及電動汽車各種行駛工況的需求,制定了電動汽車驅動用SRM的控制策略:起動階段采用基于加速度反饋的雙閉環(huán)控制策略,保證車輛在各種工況下能夠平滑啟動;爬坡階段適當提高電流斬波上限幅值,以保證足夠的爬坡轉矩;斜坡停車階段采用自動車輪定位控制,有效提高系統(tǒng)安全性;高速穩(wěn)速運行階段進行巡航控制,減輕駕駛員疲勞。對基于滑模觀測器的六相SRM無位置傳感器控制技術進行了研究,對SRM滑模觀測器的設計過程及參數(shù)選取等進行了分析。利用FEMM有限元仿真軟件對六相SRM樣機進行電磁場分析,得到了電機矩角特性、磁鏈特性,在此基礎上,建立了基于MATLAB/SIMULINK的六相SRM仿真模型,對雙三相控制和滑模控制算法分別進行了仿真分析驗證。其次,本著安全可靠與兼顧成本的原則,以TMS320F28069芯片為核心,設計了一套電動汽車SRM軟硬件驅動系統(tǒng)。其中,硬件部分對傳統(tǒng)不對稱半橋的功率變換器進行了改進優(yōu)化,將續(xù)流階段采用二極管續(xù)流的工作方式變?yōu)橹苯油ㄟ^MOSFET續(xù)流,提高了系統(tǒng)效率。最后,在測試平臺上對一臺額定功率4.5kW、額定轉速2500r/min的電動汽車用SRM樣機進行了實驗驗證。實驗結果表明,所設計的SRM驅動系統(tǒng)具有較寬的調(diào)速范圍,起動及穩(wěn)定運行時帶載能力良好,可以滿足電動汽車應用的基本要求,具有較高的可行性和工程實用價值。
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U469.72
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本文編號:1246536
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