電機(jī)作為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部件,需要在低速運(yùn)行時(shí)有較大的輸出轉(zhuǎn)矩,在恒功率運(yùn)行時(shí)需具有寬調(diào)速范圍,在發(fā)生故障時(shí)具有一定的容錯(cuò)運(yùn)行能力。相比于傳統(tǒng)三相電機(jī),多相永磁電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩密度高、功率密度高、容錯(cuò)能力強(qiáng)、控制自由度多的特點(diǎn),特別適合應(yīng)用于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。論文基于多相電機(jī)特點(diǎn),對(duì)七相永磁同步電機(jī)的矢量控制及容錯(cuò)控制策略進(jìn)行了研究。首先,基于繞組函數(shù)理論,對(duì)電機(jī)定子磁動(dòng)勢時(shí)空分布特性進(jìn)行了分析,得到了定子注入的諧波電流階數(shù)與輸出轉(zhuǎn)矩之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分析推導(dǎo)了七相永磁同步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型�；谑噶靠刂圃砗蛿�(shù)學(xué)模型,完成了七相永磁同步電機(jī)的全速域矢量控制設(shè)計(jì),其中包括低速時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩電流比控制和高速時(shí)的弱磁控制,并通過仿真對(duì)上述分析進(jìn)行了驗(yàn)證。其次,本論文分別以磁動(dòng)勢不變?cè)瓌t和輸出轉(zhuǎn)矩最大原則,研究了七相永磁電機(jī)在一相及兩相開路故障時(shí)的容錯(cuò)控制策略。其中,以故障前后磁動(dòng)勢不變?yōu)槟繕?biāo),研究了七種α-β坐標(biāo)系下的容錯(cuò)控制策略,并對(duì)故障后各種容錯(cuò)控制策略下電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、焦耳損耗等方面進(jìn)行了比較;當(dāng)以電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩最大為目標(biāo),以逆變器輸出電壓限幅及電機(jī)繞組熱量極限為約束... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章: 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 多相電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
    1.3 多相電機(jī)的全速域控制及容錯(cuò)控制研究
    1.4 基于dSPACE的半實(shí)物仿真平臺(tái)及其應(yīng)用
    1.5 論文主要研究內(nèi)容
第二章: 七相永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)建模及全速域矢量控制設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 七相永磁同步電機(jī)磁動(dòng)勢分析
        2.2.1 一相繞組的磁動(dòng)勢
        2.2.2 七相合成磁動(dòng)勢
    2.3 七相永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 七相永磁同步電機(jī)在自然坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 空間解耦坐標(biāo)變換
        2.3.3 七相永磁同步電機(jī)在d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
    2.4 七相永磁同步電機(jī)的矢量控制
        2.4.1 新型七相永磁同步輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)
        2.4.2 七相永磁同步電機(jī)的全速域控制設(shè)計(jì)
        2.4.3 七相永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)仿真建模設(shè)計(jì)
    2.5 仿真運(yùn)行結(jié)果對(duì)比及分析
第三章: 七相永磁同步電機(jī)的容錯(cuò)控制策略及轉(zhuǎn)矩優(yōu)化研究
    3.1 引言
    3.2 七相正弦波永磁同步電機(jī)的容錯(cuò)控制策略設(shè)計(jì)
        3.2.1 容錯(cuò)控制策略一
        3.2.2 容錯(cuò)控制策略二
        3.2.3 容錯(cuò)控制策略三
        3.2.4 容錯(cuò)控制策略四、五
        3.2.5 容錯(cuò)控制策略對(duì)比總結(jié)
    3.3 七相非正弦波繞組永磁同步電機(jī)的容錯(cuò)控制策略設(shè)計(jì)
        3.3.1 非正弦波繞組電機(jī)容錯(cuò)控制策略的基本理論
        3.3.2 容錯(cuò)控制策略六、七
    3.4 七相永磁同步電機(jī)的全速域容錯(cuò)控制轉(zhuǎn)矩優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.4.1 自然坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)矩優(yōu)化
        3.4.2 d-q坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)矩優(yōu)化
        3.4.3 兩相開路下的轉(zhuǎn)矩優(yōu)化
        3.4.4 轉(zhuǎn)矩優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)比總結(jié)
第四章: 七相永磁同步電機(jī)半實(shí)物仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)
    4.1 基于dSPACE仿真系統(tǒng)的控制系統(tǒng)
        4.1.1 dSPACE實(shí)時(shí)控制器
        4.1.2 基于dSPACE的控制流程設(shè)計(jì)
    4.2 七相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
        4.2.1 基于IPM模塊的七相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        4.2.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
        4.2.3 電機(jī)位移及速度檢測模塊設(shè)計(jì)
第五章: 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[7]五相容錯(cuò)永磁電機(jī)的解耦控制系統(tǒng)研究[D]. 蔡曉偉.江蘇大學(xué) 2016
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[10]基于dSPACE半實(shí)物仿真的電機(jī)測試平臺(tái)研究[D]. 金曉華.東南大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3170400