面對環(huán)境和資源的雙重壓力,純電動汽車因為其出色的加減速性能、與電網(wǎng)互補的調峰調谷性能以及清潔環(huán)保而受到重點關注。電動汽車電驅系統(tǒng)作為電動汽車三電系統(tǒng)的重要組成部分,其發(fā)展是制約電動汽車發(fā)展的重要因素。內置式永磁同步電機因為其高功率密度、高輸出轉矩比,正逐步成為純電動汽車驅動電機的主流驅動電機。因此,研究應用于電動汽車中的低電壓大電流內置式永磁同步電機的控制器算法至關重要。本文首先建立了內置式永磁同步電機的數(shù)學模型,在三相靜止坐標系、兩相靜止坐標系、兩相旋轉坐標系下分析了對應的電機模型,繼而分析了矢量控制的基本原理。在矢量控制的基礎上,分析了適用于電動汽車用內置式永磁同步電機的最大轉矩電流比控制和弱磁控制原理。在雙閉環(huán)矢量控制的基礎上,本文提出了基于線電壓調制的擴張狀態(tài)觀測器電流預測控制策略。在速度閉環(huán)中使用擴張狀態(tài)觀測器對電機運行時的負載擾動、摩擦、轉矩誤差等擾動量進行觀測,相比于PI控制器,有效改善了電機速度的動態(tài)響應并減小了超調量。在電流閉環(huán)中使用預測控制,針對內置式永磁同步電機給出了簡化預測模型,相比于PI控制器,有效提升了電流的響應速度并基本消除了大功率時交直軸電壓存在運動耦合... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 電動汽車電驅系統(tǒng)國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電動汽車整體研究概況
        1.2.2 永磁同步電機本體研究現(xiàn)狀
        1.2.3 永磁同步電機控制策略研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內容
第二章 內置式永磁同步電機的數(shù)學模型及基本控制原理
    2.1 內置式永磁同步電機的數(shù)學模型
    2.2 矢量控制基礎（Clark變換和Park變換）
        2.2.1 Clark變換
        2.2.2 Park變換
    2.3 最大轉矩電流比控制
    2.4 弱磁控制
    2.5 本章小結
第三章 基于線電壓調制的擴張狀態(tài)觀測器電流預測控制
    3.1 傳統(tǒng)PI控制
    3.2 基于擴張狀態(tài)觀測器的速度環(huán)控制策略
        3.2.1 擴張狀態(tài)觀測器的設計
        3.2.2 擴張狀態(tài)觀測器速度環(huán)控制策略的仿真結果及分析
    3.3 內置式永磁同步電機電流預測控制技術
        3.3.1 電流預測控制算法的基本原理
        3.3.2 消除磁鏈參數(shù)的影響
        3.3.3 電流預測控制器的仿真結果及分析
        3.3.4 應用擴張狀態(tài)觀測器速度控制的電流預測控制仿真結果及分析
    3.4 線電壓調制技術
        3.4.1 線電壓調制技術基本原理
        3.4.2 基于線電壓調制的擴張狀態(tài)觀測器電流預測控制計算時間及分析
    3.5 本章小結
第四章 實驗驗證與控制器檔位、加減速等輔助功能的實現(xiàn)
    4.1 電動汽車硬件實驗平臺及相關參數(shù)
    4.2 本文提出的驅動控制策略實驗驗證
        4.2.1 電流預測控制器的實驗結果及分析
        4.2.2 擴張狀態(tài)觀測器速度環(huán)控制策略的實驗結果及分析
    4.3 檔位切換功能和加減速、剎車功能的實現(xiàn)
        4.3.1 檔位切換功能的實現(xiàn)
        4.3.2 加減速、剎車功能的實現(xiàn)
    4.4 轉子位置檢測功能的實現(xiàn)
        4.4.1 磁檢測轉子定位法
        4.4.2 鎖相環(huán)解碼算法
    4.5 電機加減速、剎車的實驗波形
    4.6 本章小結
第五章 總結與展望
參考文獻
附錄
在學期間研究成果及論文發(fā)表情況
    作者簡介
    教育經(jīng)歷
    論文發(fā)表
    項目參與


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于MTPA的內置式永磁同步電機轉矩預測控制[J]. 張旭隆,王峰,張曉,曹言敬.  電機與控制應用. 2018(03)
[2]線電壓調制的PWM逆變器相電流重構策略[J]. 程明,姜云磊,王偉,王青松.  電機與控制學報. 2018(02)
[3]考慮磁路飽和的IPMSM電感辨識算法及變參數(shù)MTPA控制策略[J]. 李峰,夏超英.  電工技術學報. 2017(11)
[4]內置式永磁同步電機MTPA和弱磁控制[J]. 宋建國,林強強,牟蓬濤,張震.  電力電子技術. 2017(05)
[5]電動汽車用永磁同步電機弱磁控制策略綜述[J]. 康勁松,蔣飛,鐘再敏,張舟云.  電源學報. 2017(01)
[6]考慮延時補償?shù)挠来磐诫姍C電流預測控制[J]. 張永昌,高素雨.  電氣工程學報. 2016(03)
[7]永磁同步電機參數(shù)離線辨識[J]. 岳巍,高艷霞.  工業(yè)控制計算機. 2016(02)
[8]基于DSP28335的最小占空比跟蹤法研究[J]. 王亞,程明,王偉.  電力電子技術. 2015(07)
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博士論文
[1]基于預測控制的電動汽車用永磁同步電機控制策略與關鍵技術研究[D]. 劉旭東.山東大學 2016
[2]電動汽車永磁同步電機電流分段優(yōu)化控制策略研究[D]. 毛亮亮.哈爾濱理工大學 2016
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碩士論文
[1]基于電流預測的永磁同步電機矢量控制算法研究[D]. 孫曉.西南交通大學 2017
[2]基于參數(shù)辨識的車用永磁同步電機矢量控制研究[D]. 高夢春.大連理工大學 2017
[3]基于電感辨識的永磁同步電機最大轉矩電流比控制[D]. 任宇飛.江蘇大學 2017
[4]基于慣量辨識的永磁同步電機自適應控制策略研究[D]. 陳磊.浙江大學 2017
[5]永磁同步電機伺服系統(tǒng)的滑�？刂蒲芯颗c應用[D]. 盧濤.青島大學 2015
[6]基于擾動觀測的永磁同步電機電流預測控制研究[D]. 劉博.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[7]伺服系統(tǒng)在線參數(shù)自整定及優(yōu)化技術研究[D]. 劉子劍.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[8]基于DSP的電動汽車用永磁同步電機驅動系統(tǒng)研究[D]. 尹桂春.山東大學 2014
[9]基于DSP的永磁同步電機控制系統(tǒng)的研究[D]. 盧彬芳.浙江大學 2014
[10]基于線電壓調制的逆變器的控制策略的研究[D]. 杜洪軍.東北大學 2013



本文編號：3051190