【摘要】：近年來(lái),環(huán)保且性價(jià)比較高的低速電動(dòng)汽車(chē)逐步成為城市中重要的交通工具之一,其整體性能越來(lái)越受到業(yè)界關(guān)注。永磁同步電機(jī)(PMSM)是低速電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流電機(jī)。以微控制器為核心的永磁同步電機(jī)控制器的性能直接關(guān)系著電動(dòng)汽車(chē)整體的性能。因此,優(yōu)化控制器性能的相關(guān)算法研究成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。目前,永磁同步電機(jī)控制器產(chǎn)品更多關(guān)注了電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的控制性能,其控制算法在電機(jī)低速運(yùn)行時(shí),控制效果往往有所下降。電機(jī)控制器中逆變器的死區(qū)效應(yīng)及速度閉環(huán)控制中轉(zhuǎn)速反饋的檢測(cè)精度是影響電動(dòng)汽車(chē)在低速區(qū)域良好運(yùn)行的重要因素。針對(duì)以上問(wèn)題,本文開(kāi)展了應(yīng)用于低速電動(dòng)汽車(chē)永磁同步電機(jī)的低速區(qū)控制算法的相關(guān)研究。(1)針對(duì)逆變器的死區(qū)效應(yīng)的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)PMSM結(jié)構(gòu)和工作原理,以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型的分析,確定了矢量控制策略。在分析PMSM的矢量控制原理后,進(jìn)一步深入分析了矢量控制中電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的原理,提出了一種基于時(shí)間的死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法有效的減小了永磁同步電機(jī)的運(yùn)行噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。(2)為了提高速度控制環(huán)中速度反饋的精度,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的電機(jī)測(cè)速方法進(jìn)行對(duì)比和誤差分析,給出了一種新的變參數(shù)M/T測(cè)速法參數(shù)選擇原則。同時(shí)給出了在本課題設(shè)計(jì)的控制器系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,改進(jìn)的測(cè)速算法在實(shí)際電機(jī)控制中提高了控制精度,有效控制了低速運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。(3)為了驗(yàn)證本文提出的控制算法,將所用永磁同步電機(jī)和設(shè)計(jì)的控制器與磁粉制動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行匹配組裝實(shí)驗(yàn),主要實(shí)驗(yàn)包括:SVPWM算法死區(qū)補(bǔ)償效果、改進(jìn)的變參數(shù)M/T法測(cè)速法效果以及車(chē)輛實(shí)地測(cè)試數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)所得波形、數(shù)據(jù)和實(shí)地測(cè)試效果的分析可以得出,本文提出的控制算法以及設(shè)計(jì)的控制器系統(tǒng)可以滿足低速電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用需求。同時(shí),在未明顯提高硬件成本的情況下,本文提出的控制算法有效提高了電機(jī)的控制精度,減小了低速電動(dòng)汽車(chē)在低速區(qū)間行駛的轉(zhuǎn)速波動(dòng),改善了駕乘者的舒適度,有良好的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72
【圖文】：

圖 3-9 扇區(qū)判斷仿真模塊.2 計(jì)算基本電壓矢量作用時(shí)間在獲得當(dāng)前合成矢量所在的扇區(qū)后，接下來(lái)就需要計(jì)算導(dǎo)通時(shí)間了。根據(jù)上，同時(shí)為了建模的方便，定義中間變量 x、y、z，可得式 3-14。x= 3 /y=T(3 3 )/(2 )z=T(-3 3 )/(2 )dcdcdcTU UU U UU U U （3為了避免誤差，當(dāng) T< T1+ T2時(shí)，為了保證輸出的最大電壓在合成矢量六邊圓內(nèi)，確保運(yùn)行安全，對(duì)其導(dǎo)通時(shí)間進(jìn)行如式 3-15 所示的約束限制。1 11 2TT TT T （3

中間變量X、Y、Z計(jì)算模型

圖 3-11 基本電壓矢量作用時(shí)間仿真模塊導(dǎo)通時(shí)間個(gè)橋臂功率管開(kāi)關(guān)切換時(shí)間點(diǎn) Tcm1、Tcm2、Tcm變量 Ta、Tb、Tc為式 3-16 所示。1212422abac bTTT TTTT T TT 個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的切換時(shí)間點(diǎn)如表 3-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳正斌;胡堅(jiān)耀;李程宇;;低速電動(dòng)汽車(chē)的性能研究[J];集成技術(shù);2015年01期

2 劉捷;;一種SVPWM改進(jìn)算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J];電測(cè)與儀表;2014年24期

3 于增坤;侯文;劉沛堯;;一種新的自適應(yīng)M/T電機(jī)測(cè)速算法[J];微特電機(jī);2014年11期

4 張廣明;孫心岑;王德明;梅磊;;無(wú)位置傳感器開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];微特電機(jī);2013年10期

5 周京華;賈斌;章小衛(wèi);李正熙;;三電平逆變器死區(qū)補(bǔ)償策略研究[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2013年05期

6 郭力峰;伍小杰;姜建國(guó);劉賀;喬樹(shù)通;;增量式編碼器的脈寬誤差分析及新型補(bǔ)償算法[J];電氣傳動(dòng);2013年03期

7 王愛(ài)榮;康少華;解亞;楊成禹;吳學(xué)深;;基于UC2843的雙反饋多輸出開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)[J];軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào);2012年03期

8 楊興華;姜建國(guó);;永磁同步電機(jī)精確瞬時(shí)速度檢測(cè)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2011年04期

9 周華偉;溫旭輝;趙峰;張劍;郭新華;;一種抑制VSI零電流箝位效應(yīng)的死區(qū)補(bǔ)償方法[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2011年01期

10 林河成;;稀土永磁材料的生產(chǎn)應(yīng)用及市場(chǎng)[J];四川有色金屬;2010年03期

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1 鄧攀登;低速電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)江大學(xué);2015年

2 蔣大千;混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)用永磁同步電機(jī)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2766545