【摘要】：研發(fā)和推廣新能源電動汽車是能源危機與環(huán)境污染問題的重要解決方案,其中,純電動汽車憑借能源利用率高、零排放、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢近年來得到了迅猛發(fā)展。驅(qū)動電機是純電動汽車的唯一動力來源,電機控制性能的優(yōu)劣與可靠直接決定了整車的行駛性和安全性,因此電機控制系統(tǒng)作為純電動汽車的核心技術(shù),成為學(xué)術(shù)研究的熱點。本文以內(nèi)置式永磁同步電機為研究對象,對純電動汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)進行了開發(fā)研究。首先,本文詳細介紹了永磁同步電機在不同參考坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型及其矢量控制理論�；谧鴺�(biāo)變換的矢量控制方法,實現(xiàn)了電機數(shù)學(xué)模型的簡化,使得作為交流電機的永磁同步電機獲得了和直流電機一樣直觀方便的調(diào)速特性,為進一步的驅(qū)動電機高性能控制打下基礎(chǔ)。其次,根據(jù)汽車要求低速恒轉(zhuǎn)矩高速恒功率的驅(qū)動特性,對驅(qū)動電機在基速以下采用最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略并進行了工程近似實現(xiàn),基速以上采用電壓反饋的弱磁控制策略。在MATLAB/Simulink環(huán)境下的仿真結(jié)果表明,最大轉(zhuǎn)矩電流比控制充分利用了內(nèi)置式永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩,降低了損耗,電壓反饋法的弱磁策略控制簡單,有效提升了電機的調(diào)速區(qū)間。然后,基于矢量控制對速度信號的高度依賴,采用了滑模變結(jié)構(gòu)控制方法估算電機速度實現(xiàn)無速度傳感器控制,并提出用sigmoid函數(shù)替換傳統(tǒng)符號函數(shù)的改進方法,對滑模變結(jié)構(gòu)控制進行優(yōu)化。在MATLAB/Simulink環(huán)境下的仿真結(jié)果表明,滑模變控制方法估算的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)了對系統(tǒng)實際轉(zhuǎn)速變化的有效跟蹤,提出的函數(shù)替換方法,明顯緩解了系統(tǒng)的固有抖振問題。最后,進行了驅(qū)動電機控制器的樣機開發(fā),對控制器硬件進行模塊化設(shè)計,提出將硬件電路分為主控板和驅(qū)動板兩部分的方案�；赥MS320F28035 DSP芯片進行了硬件設(shè)計,將主控電路制成了PCB板進行了試驗,初步驗證了硬件設(shè)計的正確性。本文分析研究了純電動汽車驅(qū)動電機的控制策略并開發(fā)出了控制器樣機,采用仿真和實驗的方式分別對控制策略和硬件電路進行了驗證,對純電動汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)的開發(fā)具有理論指導(dǎo)和工程應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72
【圖文】：

圖 1-2 純電動汽車結(jié)構(gòu)簡圖[5]動機在工業(yè)中早已得到廣泛應(yīng)用，種類繁雜，但與普通電機通常況不同，純電動汽車驅(qū)動電機性能需要體現(xiàn)在啟停、加減速、高工況下，同時要考慮到空間限制、環(huán)境溫度變化等因素，因此在

純電動汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)的研究技術(shù)路線

電機坐標(biāo)系空間關(guān)系

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本文編號：2755311