環(huán)境與能源問題推動了全球電動汽車的快速發(fā)展。作為下一代運輸系統(tǒng)的一個最有希望的發(fā)展方向,燃料電池汽車有望解決石油依賴、空氣污染和全球氣候變化等問題。目前,汽車驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)制策略通�；诤愣ǖ哪妇�電壓,因此,母線側(cè)通常需要電解電容用于穩(wěn)定電壓。然而電解電容體積大、成本高、易受溫度影響已成為限制驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵障礙之一。本文介紹了一種用于燃料電池汽車驅(qū)動系統(tǒng)的脈沖寬度幅值調(diào)制策略(Pulse Width Amplitude Modulation,PWAM)。母線電壓跟隨輸出峰值電壓包絡(luò)線進(jìn)行六倍頻波動的PWAM驅(qū)動系統(tǒng)與傳統(tǒng)SPWM驅(qū)動系統(tǒng)相比具有開關(guān)損耗少,可以去掉電解電容,功率密度高和重量輕的優(yōu)勢。低壓儲能系統(tǒng)被用來調(diào)節(jié)產(chǎn)生6倍頻波動的直流母線,而燃料電池組作為推進(jìn)系統(tǒng)的主要動力源。構(gòu)建前級變換器的小信號模型,并采用多環(huán)控制策略實現(xiàn)快速控制的要求。在仿真中實現(xiàn)一定頻率范圍內(nèi)的六倍頻波動母線電壓。采用PWAM進(jìn)行V/f調(diào)速時,由于前級變換器升壓特性的限制,PWAM只能應(yīng)在速度較高的區(qū)域。為了實現(xiàn)V/f控制,提出了一種SPWM和PWAM結(jié)合的混合調(diào)制策略,并對此方案進(jìn)行了仿真驗證。最后,制作了實驗樣機(jī),對PWAM方案進(jìn)行了實驗驗證。構(gòu)建了基于PWAM調(diào)制的感應(yīng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng),搭建了仿真模型進(jìn)行驗證。仿真證實基于PWAM的矢量控制系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)良好的動態(tài)控制,同時還可以減小母線電容,提高驅(qū)動系統(tǒng)功率密度和可靠性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.722
【部分圖文】：

vd ( )dsA*Lo1248 1 )( )=I LV D D s sn n （的目標(biāo)要求已知參數(shù)（具體設(shè)計過程見仿真部分統(tǒng)的波特圖如圖 3-4 所示。

未加補(bǔ)償?shù)碾娏鲀?nèi)環(huán)的頻率響應(yīng)波特圖如圖3-6(a)所示。（a）補(bǔ)償前 （b）補(bǔ)償后圖 3-6 電流環(huán)頻率響應(yīng)波特圖該系統(tǒng)的帶寬大于開關(guān)頻率，不能有效的抑制噪聲�？梢酝ㄟ^加入 PI控制器，可以改變系統(tǒng)的剪切頻率，減小系統(tǒng)帶寬，提高系統(tǒng)抑制噪聲的能力。補(bǔ)償器的設(shè)定目標(biāo)為補(bǔ)償后的系統(tǒng)剪切頻率為 10kHZ（62.83krad/s），即開關(guān)頻率的 1/10，相位裕度為 60°。經(jīng)過補(bǔ)償器的設(shè)計，PI 參數(shù) Kp和積分時間常量 Kp/Ki分別為 0.007568 和 7.59μs。補(bǔ)償后的系統(tǒng)波特圖如圖 3-6(b)所示。外部電壓環(huán)通過設(shè)定電感電流參考值，將輸出電壓調(diào)整到電壓參考值。

其相位裕度為 92.6°，為了對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，逆變器的輸出頻率可能達(dá)到 100HZ 甚至更高，考慮到母線電壓六脈沖波動，補(bǔ)償后的穿越頻率設(shè)置為 1kHZ，為電流環(huán)的十分之一�？傻� PI 參數(shù)控制器參數(shù)為 Kp和 Ki別為 0.0203 和 410。補(bǔ)償后的波特圖如 3-7（b）所示。整個系統(tǒng) 100%和 10負(fù)載的系統(tǒng)波特圖如圖 3-8 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2869801