【摘要】：線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤(pán)到轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械連接,線控轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)角對(duì)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角的跟隨控制,本文的主要內(nèi)容是根據(jù)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出符合線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向電機(jī)控制算法,研究制定轉(zhuǎn)向電機(jī)基速內(nèi)的控制策略,提高電機(jī)的效率和轉(zhuǎn)矩輸出能力。研究制定高轉(zhuǎn)速時(shí)弱磁控制策略,弱磁控制既要?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)性好,還要考慮系統(tǒng)魯棒性,弱磁控制切換過(guò)程平滑,輸出平滑的轉(zhuǎn)矩。研究了永磁同步電機(jī)靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,利用坐標(biāo)變換求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型。搭建基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制算法的SVPWM模型。基于線控轉(zhuǎn)向電機(jī)的控制要求,本文設(shè)計(jì)了線控轉(zhuǎn)向電機(jī)的三閉環(huán)矢量控制系統(tǒng),基于控制原理設(shè)計(jì)了位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)的PI調(diào)節(jié)器并且電流環(huán)添加前饋環(huán)節(jié)提高電流環(huán)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性。仿真驗(yàn)證三閉環(huán)轉(zhuǎn)向電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的有效性。研究線控轉(zhuǎn)向電機(jī)基速內(nèi)的定子電流決策控制算法。分析常用的基速內(nèi)控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),采用最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略,輸出所需轉(zhuǎn)矩的同時(shí)需要的定子電流矢量最小。傳統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩求出所需的直軸電流和交軸電流值,但計(jì)算公式復(fù)雜,求解困難。本文將直軸電流和交軸電流的求解轉(zhuǎn)化為對(duì)定子電流矢量角的求解,降低求解的難度。采用模型參考自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí)方法對(duì)影響最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的電機(jī)電磁參數(shù)進(jìn)行在線參數(shù)辨識(shí),但永磁同步電機(jī)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓方程秩為2,分析得出對(duì)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略影響最大的電機(jī)電磁參數(shù)為交軸電感和轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈�；賰�(nèi)采用基于模型參考自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí)的最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略并仿真分析。研究線控轉(zhuǎn)向電機(jī)弱磁控制算法。分析永磁同步電機(jī)的弱磁控制理論,即電流極限圓和電壓極限橢圓限制條件。針對(duì)傳統(tǒng)弱磁控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)以及弱磁控制要求有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性和魯棒性,提出了基于模糊PI的超前角弱磁控制策略。研究超前角弱磁控制的原理和實(shí)現(xiàn)方法,制定超前角弱磁控制策略的定子電流矢量最優(yōu)運(yùn)行軌跡。介紹了弱磁控制電壓環(huán)模糊控制PI調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)過(guò)程,最后仿真分析基于模糊PI的超前角弱磁控制策略。自動(dòng)代碼生成技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究。研究了基于MATLAB/simulink的自動(dòng)代碼生成技術(shù)流程,介紹了底層驅(qū)動(dòng)BLOCK的封裝過(guò)程以及控制代碼生成TLC文件的修改。將開(kāi)發(fā)的線控轉(zhuǎn)向電機(jī)控制算法整合到底層BLOCK模塊中,自動(dòng)生成電機(jī)控制算法嵌入式軟件。開(kāi)發(fā)永磁同步電機(jī)控制器的硬件電路以及線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái),在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向電機(jī)控制算法的有效性。
【圖文】：

圖１．１線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)逡逑）方向盤(pán)模塊包括方向盤(pán)、路感模擬電機(jī)、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、力矩路感模擬電機(jī)控制器，方向盤(pán)模塊識(shí)別駕駛員的轉(zhuǎn)向癔圖，轉(zhuǎn)換成信號(hào)，并傳遞給主控制器，控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角的大小。接收轉(zhuǎn)向執(zhí)車(chē)向狀態(tài)，給員供必須的路感。逡逑

方便求解的微分方程組＿邋９逡逑２．１永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型逡逑ＰＭＳＭ的永磁體在轉(zhuǎn)子上有不同的安裝位置，如下圖２．１所示。永磁同步電機(jī)主要逡逑有面裝式、嵌入式和內(nèi)置式［２７］。內(nèi)置式永磁同步電機(jī)（ＩＰＭＳＭ）內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在不對(duì)稱(chēng)逡逑的磁路導(dǎo)致磁阻轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生ｓ適合作為ＳＢＷ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向電機(jī)。逡逑（ａ）面裝式邐（ｂ）嵌入式邐（ｃ）內(nèi)置式逡逑圖２．邋１兩對(duì)磁極不同類(lèi)型的ＰＭＳＭ轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)逡逑ＩＰＭＳＭ在輸出轉(zhuǎn)矩工作過(guò)程中，電磁系數(shù)是復(fù)雜多變的，準(zhǔn)確建立ＩＰＭＳＭ的數(shù)逡逑學(xué)模型非常困難＿。逡逑２．１．１三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型逡逑ＩＰＭＳＭ定子是由三相繞組組成的，三相繞組的軸等差１２０度，，依據(jù)三相繞組建立逡逑一個(gè)Ａ－Ｂ－Ｃ邋＿相坐標(biāo)系［＇定義定子繞組的Ａ相繞組為三相靜止坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)軸，逡逑如下圖２．２所示。逡逑９逡逑
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U463.4

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本文編號(hào)：2625901