電動(dòng)汽車(chē)作為一種新能源汽車(chē),在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展迅速,已逐漸有替代燃油汽車(chē)的趨勢(shì)。異步電動(dòng)機(jī)憑借著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用作為電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載電機(jī)。但其存在的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題,極大的影響了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。為了解決電動(dòng)汽車(chē)用異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題,本文從諧波的頻譜分布入手,采用隨機(jī)PWM脈寬調(diào)制技術(shù),使逆變器輸出的集簇諧波能量均勻分布于較寬的頻帶范圍內(nèi)。研究結(jié)果表明此方法可以有效抑制諧波,減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。本文主要內(nèi)容如下:首先,建立異步電機(jī)矢量控制模型,分析了空間矢量PWM在開(kāi)關(guān)頻率整數(shù)倍頻率處出現(xiàn)諧波集簇的原因。建立輸出轉(zhuǎn)矩模型,研究了諧波對(duì)于轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響。其次,分析比較了三種不同的隨機(jī)PWM調(diào)制策略,根據(jù)三種不同隨機(jī)PWM調(diào)制策略的優(yōu)缺點(diǎn),選擇合適的隨機(jī)PWM調(diào)制策略用于本文方法中。再次,研究了不同隨機(jī)量概率分布對(duì)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的影響,分析了幾種產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法,建立了基于馬爾科夫鏈的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器,并與普通隨機(jī)數(shù)發(fā)生器進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了該發(fā)生器的優(yōu)越性。然后,引入了一種基于馬爾科夫鏈的隨機(jī)脈沖位置空間矢量PWM脈寬調(diào)制策略,分析不同隨機(jī)數(shù)范圍對(duì)諧波抑制的影響,設(shè)計(jì)三種不同隨機(jī)脈沖... 

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轉(zhuǎn)子定向矢量控制圖

為固定開(kāi)關(guān)頻率空間矢量脈寬調(diào)制�？臻g矢量脈寬調(diào)制是在規(guī)則采樣PWM的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種優(yōu)化調(diào)制算法，具有計(jì)算簡(jiǎn)單以及實(shí)時(shí)控制容易的優(yōu)點(diǎn)。SVPWM的主要思想是通過(guò)改變逆變器的不同開(kāi)關(guān)模式，使其形成的實(shí)際磁鏈?zhǔn)噶孔粉櫲喈惒诫姍C(jī)內(nèi)部的定子理想磁鏈圓。與傳統(tǒng)SPWM相比，空間矢量脈寬調(diào)制算法模型更為簡(jiǎn)單，易于進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。因?yàn)镾VPWM調(diào)制策略每次對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換只需一個(gè)器件，故可以減小開(kāi)關(guān)損耗。同時(shí)SVPWM可以比SPWM多輸出15%的直流電壓。SVPWM調(diào)制的核心在于切換逆變器的開(kāi)關(guān)模式，其逆變器中的三相逆變橋示意圖如圖2.2所示。圖2.2三相逆變橋示意圖Figure2.2Schematicdiagramofthree-phaseinverterbridge三相逆變橋上下橋臂皆為可控元器件，但上下橋臂不能同時(shí)導(dǎo)通，否則會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，損壞元器件。如圖2.2所示aq和aq就不能同時(shí)導(dǎo)通。通過(guò)三相逆變橋的六個(gè)功率器件的開(kāi)閉進(jìn)行排列組合，可以得到8個(gè)不同的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即100、110、001、010、011、101、111、000。其中，前六個(gè)代表著有效狀態(tài)，后面兩個(gè)是零矢量狀態(tài)，主要是用來(lái)彌補(bǔ)前六個(gè)狀態(tài)造成的時(shí)間分配不足。根據(jù)面積等效原理，當(dāng)輸出電壓矢量Vref位于哪個(gè)扇區(qū)時(shí)，在一個(gè)采樣周期內(nèi)，其輸出電壓矢量值都可以用這個(gè)扇區(qū)相鄰的兩個(gè)非零電壓矢量（V1和V2）以及兩個(gè)零矢量（V0和V7）進(jìn)行合成得到。設(shè)兩個(gè)非零電壓矢量（V1和V2）的

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文11作用時(shí)間分別為T(mén)1、T2，以及兩個(gè)零矢量共同作用的時(shí)間為T(mén)0。以第一扇區(qū)為例，其電壓空間矢量合成原理圖如圖2.3所示。圖2.3矢量合成示意圖Figure2.3SchematicdiagramofvectorsynthesisT1、T2和T0分別代表基本電壓矢量V1、V2和基本零電壓矢量V000和V111的有效作用時(shí)間。各個(gè)電壓空間矢量的時(shí)間T1、T2和T0，計(jì)算如下：12012sin()32sin()3sin2sin()323refscrefscsdccVTTVVTTVTTTTVV(2.4)式中Vdc是母線電壓，Vref是電壓參考矢量，Ts是開(kāi)關(guān)周期SVPWM調(diào)制策略通過(guò)幾個(gè)非零矢量和兩個(gè)零矢量共同作用產(chǎn)生調(diào)制波形，而SPWM則是通過(guò)正弦信號(hào)與載波進(jìn)行切割產(chǎn)生調(diào)制波形，相比而言，SVPWM調(diào)制策略更適合應(yīng)用于數(shù)字化控制中。同時(shí)，SVPWM調(diào)制策略對(duì)于母線電壓的利用率高于SPWM調(diào)制策略。這也是SVPWM調(diào)制策略代替SPWM調(diào)制策略被廣泛應(yīng)用重要原因。SVPWM調(diào)制策略遵循著面積等效原理，其輸出的向量與開(kāi)關(guān)順序無(wú)關(guān)。為了降低調(diào)制頻率、減小開(kāi)關(guān)損耗，零矢量的選擇至關(guān)重要。在SVPWM調(diào)制策略中零矢量分為U000和U111兩種，當(dāng)兩者作用時(shí)間一致時(shí)，即零矢量分配因子為0.5時(shí)，其調(diào)制頻率與開(kāi)關(guān)損耗最低。此時(shí)，每個(gè)基本空間矢量作用時(shí)間關(guān)于中心線對(duì)稱，使得輸出的PWM波形關(guān)于中心線左右對(duì)稱。如下圖

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碩士論文
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本文編號(hào)：3599210