傳統(tǒng)的汽車傳動系統(tǒng)采用機械齒輪結構,在長時間的運行下會造成一定程度的磨損,不僅增加了維護成本,也降低了控制的精度。由永磁同步電機和同軸磁性齒輪整合而形成的磁齒輪復合電機（MGCM）,不僅在傳遞轉矩時避免了物理接觸,也提高了傳動系統(tǒng)的空間利用率,具有廣闊的發(fā)展與應用前景。同時,模型預測控制作為一種新型的控制算法,能夠較好地抑制參數(shù)變化和不確定性擾動。由于該控制技術在MGCM電機上的研究還較少,因此本文以一種互補型的磁齒輪復合電機為控制對象,在簡要介紹電機結構和數(shù)學模型的基礎上,深入分析了基于MGCM電機的模型預測控制策略,并對該電機在混合動力汽車上的應用進行了研究和驗證。論文的主要結構安排如下:1、介紹了MGCM電機的基本結構和工作原理,根據(jù)MGCM電機的外層氣隙磁場定向,將電機數(shù)學模型合理簡化為永磁電機模型與兩個機械端口結合的形式。2、介紹了MGCM電機的直接轉矩控制系統(tǒng)與磁場定向控制系統(tǒng),根據(jù)仿真模型比較了兩種控制策略下的動態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)響應。3、提出了基于模型預測的MGCM電機的控制系統(tǒng),并且根據(jù)仿真模型從不同轉速,不同負載的條件下,比較了傳統(tǒng)控制方式與模型預測控制方式對MGCM電機... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３?ＭＧＣＭ電機不同結構示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ＭＧＣＭ??

（ａ）雙轉子實物圖?（ｂ）定子實物圖?（ｃ）電機整體實物圖??圖２．２互補型ＭＧＣＭ電機實物圖１３１］??Ｆｉｇ．２．２?Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ?ＭＧＣＭ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??ＭＯＣ＇Ｍ??外粉?，＂電機??——＾?ＸＸ??內燃幾?＝４＝１１內奸ｆ＝ｔ＝?｜｜｛＝傳離｜?＼??????＼?ＬｗｊＭｉＢＭＨｅａｓａＢａＢａｇ?ｊ?ＴＴ￣￣￣?Ｉ?＼??定子?＞ｌ－ｋ?１１１??ＡＣ／Ｄ?????ＡＣ７Ｄ?車輪??Ｃ?￣ｎ：＿｜?Ｃ??圖２．３基于互補型ＭＧＣＭ電機混合動力系統(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ

磁同步電機的特性｜３１］，因此可以米用類似于永磁同步電機（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?Ｍａｇｎｅｔ??Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?Ｍａｃｈｉｎｅ，?ＰＭＳＭ）定向控制方法來對ＭＧＣＭ電機進行控制。對傳統(tǒng)??的永磁同步電機進行建模時，如圖２．４所示，由于外層氣隙磁場由轉子上永磁體??產生，則常將轉子永磁體對應的磁路設定為ｄ軸。而ＭＧＣＭ電機在定子內有兩??部分轉子，因此外層氣隙磁場的位置也由內外轉子的位置決定。通過式（２－８）即??可得到ＭＧＣＭ電機外層氣隙磁場，即ｄ軸的電角度位置為：??＝?（Ｐｏｒ?￣?Ｐ，ｒ?）?＾?＝?Ｐｏｒ?｛ｄｏｒ?＋?Ａ?）?￣?Ｐｉｒ?｛ｄ，ｒ?＋?？０?）?（２＿８）??式中：么，１為外層氣隙磁場的電角度位置，義為外層氣隙磁場的機械角度位置。??通過式（２－８）可知，只要得到內外轉子的具體位置，即可得到ＭＧＣＭ電機??外層氣隙磁場位置，從而可以像控制普通永磁電機一樣控制ＭＧＣＭ電機。??２．３．２?ＭＧＣＭ電機轉矩分析??假設內轉子轉矩

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于高頻信號注入的永磁同步電機無傳感器控制技術綜述[J]. 李浩源,張興,楊淑英,李二磊.  電工技術學報. 2018(12)
[2]感應電機模型預測磁鏈控制[J]. 張永昌,楊海濤.  中國電機工程學報. 2015(03)
[3]電動汽車用定子永磁型磁通記憶式游標電機性能分析[J]. 葛葉明,朱孝勇,陳龍.  電機與控制應用. 2014(04)
[4]新型外轉子磁齒輪復合電機的設計與研究[J]. 張東,鄒國棠,江建中,包廣清,蹇琳旎,王建寬.  中國電機工程學報. 2008(30)
[5]基于全階狀態(tài)觀測器的無速度傳感器DTC系統(tǒng)[J]. 奚國華,沈紅平,喻壽益,桂衛(wèi)華.  電氣傳動. 2008(07)
[6]基于擴展卡爾曼濾波器的永磁同步電機轉速和磁鏈觀測器[J]. 張猛,肖曦,李永東.  中國電機工程學報. 2007(36)
[7]空間矢量脈寬調制方法的研究[J]. 楊貴杰,孫力,崔乃政,陸永平.  中國電機工程學報. 2001(05)

博士論文
[1]混合動力汽車用軸向磁場調制型無刷雙轉子電機的研究[D]. 宋志翌.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]磁場調制式永磁容錯電機的分析、設計與控制[D]. 徐亮.江蘇大學 2017
[3]磁齒輪功率分配電機的分析、設計與控制[D]. 孫樂.東南大學 2016
[4]九相磁通切換永磁電機系統(tǒng)及容錯控制研究[D]. 於鋒.東南大學 2016
[5]永磁直驅風力發(fā)電機組故障診斷技術研究[D]. 杭俊.東南大學 2016
[6]基于磁齒輪原理的場調制永磁風力發(fā)電機及其控制系統(tǒng)研究[D]. 李祥林.東南大學 2015
[7]永磁同步電機調速系統(tǒng)控制策略研究[D]. 盧達.浙江大學 2013
[8]磁場調制型永磁齒輪與低速電機的研究[D]. 王利利.浙江大學 2012
[9]永磁同步電機無位置傳感器運行控制技術研究[D]. 李冉.浙江大學 2012
[10]永磁同步電動機減小轉矩脈動的直接轉矩控制方法研究[D]. 徐艷平.西安理工大學 2008

碩士論文
[1]永磁同步電機無位置傳感器控制系統(tǒng)研究[D]. 楊云程.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]混合動力汽車用雙轉子電機運動控制的研究[D]. 宋利華.東南大學 2017
[3]基于MRAS的牽引電機無速度傳感器矢量控制技術研究[D]. 楊雯越.西南交通大學 2017
[4]永磁同步電機單環(huán)模型預測控制轉矩脈動抑制[D]. 林莉.西南交通大學 2017
[5]磁齒輪復合電機內轉子渦流損耗分析與設計[D]. 劉金.江蘇大學 2017
[6]永磁同步電動機全轉速范圍基于模型參考自適應的無傳感器控制[D]. 鐘臻峰.浙江大學 2017
[7]永磁同步電機電流預測控制方法研究[D]. 嵇越.南京航空航天大學 2016
[8]全速域永磁同步電機轉矩預測控制[D]. 徐海奇.中國礦業(yè)大學 2015
[9]多功率端口電機控制系統(tǒng)的研究[D]. 羅文.浙江大學 2014
[10]基于DSP的永磁同步電機矢量控制的研究[D]. 朱玲.南昌大學 2010



本文編號：3364624