近年來我國的汽車行業(yè)迅速發(fā)展,為能源消耗和環(huán)境污染問題帶來了巨大的壓力。因此新能源汽車,尤其是純電動汽車成為了未來汽車行業(yè)的發(fā)展新方向。永磁同步電機作為具有高效、高功率密度特點的一類電機,將其應(yīng)用于電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)對于我國的汽車行業(yè)發(fā)展有著巨大的潛力和廣闊的前景。因此,本文結(jié)合電動汽車實際的運行需求,對基于直接轉(zhuǎn)矩控制的永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)進行了深入研究。本文首先介紹了永磁同步電機的結(jié)構(gòu)與分類,以及永磁同步電機在不同坐標系下的數(shù)學模型,并據(jù)此分析了永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩調(diào)速系統(tǒng)的控制原理及實現(xiàn)方法。在MATLAB/Simulink環(huán)境下對永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速系統(tǒng)模型進行建模仿真,探討了該調(diào)速系統(tǒng)的各項性能,為電機運行效率優(yōu)化和弱磁擴速運行提供理論基礎(chǔ)。針對電動汽車一次充電行駛里程數(shù)較短的問題,提出了對電機運行進行效率優(yōu)化,提高其續(xù)航能力。首先研究了直接轉(zhuǎn)矩控制下使電機高效運行的最大轉(zhuǎn)矩電流比控制方法,指出在電機實際運行中參數(shù)變化會使其脫離效率最優(yōu)點運行導致控制精度下降的不足。針對這一問題,分析了判斷實際運行點與效率最優(yōu)點相對位置的方法,并結(jié)合實際運行情況下調(diào)節(jié)速度必須快的要求,... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 電動汽車及驅(qū)動電機國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 電動汽車研究熱點和方向
    1.3 永磁同步電機控制研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要工作和研究內(nèi)容
第二章 永磁同步電機的數(shù)學模型及直接轉(zhuǎn)矩控制原理
    2.1 永磁同步電機的分類和結(jié)構(gòu)
    2.2 永磁同步電機的數(shù)學模型
        2.2.1 永磁同步電機在三相靜止坐標系下的數(shù)學模型
        2.2.2 永磁同步電機在(α?β)兩相靜止坐標系下的模型
        2.2.3 永磁同步電機在(d?q)兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的模型
        2.2.4 永磁同步電機在(x?y)坐標系下的模型
    2.3 永磁同步電機的直接轉(zhuǎn)矩控制原理及實現(xiàn)方法
        2.3.1 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制基本原理
        2.3.2 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制中電壓矢量的應(yīng)用
        2.3.3 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制實現(xiàn)方法
    2.4 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制建模與仿真
    2.5 本章小結(jié)
第三章 永磁同步電機最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略研究
    3.1 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制最大轉(zhuǎn)矩電流比控制原理
    3.2 模糊自適應(yīng)MTPA控制策略
        3.2.1 模糊自適應(yīng)MTPA優(yōu)化控制策略
        3.2.2 模糊控制基本原理
        3.2.3 模糊控制器的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.3 DTC-MTPA模糊自適應(yīng)效率優(yōu)化控制的仿真分析
    3.4 避免轉(zhuǎn)矩脈動增大的優(yōu)化調(diào)整策略
    3.5 仿真結(jié)果及分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩弱磁控制
    4.1 電流極限圓和電壓極限圓
    4.2 永磁同步電機運行區(qū)域劃分
    4.3 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制中零矢量的作用
    4.4 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩弱磁控制實現(xiàn)方法
    4.5 插入零矢量的弱磁運行以及最大轉(zhuǎn)矩角限制
    4.6 仿真分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 PMSM-DTC系統(tǒng)硬件設(shè)計
        5.1.1 PMSM-DTC調(diào)速系統(tǒng)硬件整體結(jié)構(gòu)
        5.1.2 硬件主電路設(shè)計
        5.1.3 檢測電路
        5.1.4 隔離驅(qū)動電路
    5.2 PMSM-DTC系統(tǒng)軟件設(shè)計
        5.2.1 系統(tǒng)控制總流程圖
        5.2.2 中斷過程設(shè)計
    5.3 永磁同步電機MTPA-DTC軟件設(shè)計
    5.4 永磁同步電機DTC弱磁控制軟件設(shè)計
    5.5 PMSM無速度傳感器方案
    5.6 本章小結(jié)
全文總結(jié)和展望
    全文總結(jié)
    展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于磁鏈優(yōu)化模糊控制的電動汽車驅(qū)動[J]. 沈佳燁,吳雷.  電子測量技術(shù). 2018(11)
[3]內(nèi)置式交替極永磁同步電機性能及機理研究[J]. 樊英,譚超.  電工技術(shù)學報. 2018(11)
[4]永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制在線效率優(yōu)化方法[J]. 董素玲.  電氣傳動. 2018(01)
[5]國內(nèi)純電動汽車發(fā)展策略分析[J]. 張潔,裴梓翔.  能源與環(huán)境. 2017(05)
[6]新能源汽車中交流永磁電動機技術(shù)的應(yīng)用[J]. 段殼,沈天賜.  汽車實用技術(shù). 2017(16)
[7]基于模糊控制的內(nèi)置式永磁同步電機弱磁調(diào)速算法[J]. 朱正佳,李優(yōu)新,任崇明,廖海林.  微電機. 2017(07)
[8]新能源汽車發(fā)展綜述[J]. 林志鴻,林銀盛.  南方農(nóng)機. 2017(12)
[9]新能源汽車驅(qū)動電機關(guān)鍵技術(shù)[J]. 胡勇,關(guān)天聰,譚永獎,李志輝.  電子測試. 2017(04)
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博士論文
[1]永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究[D]. 樊明迪.西北工業(yè)大學 2014
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碩士論文
[1]基于直接轉(zhuǎn)矩控制的交流變頻器樣機的研究[D]. 張振.江蘇科技大學 2017
[2]電動汽車用IPMSM驅(qū)動控制策略的研究與實現(xiàn)[D]. 姚超.湖南大學 2016
[3]永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩弱磁控制的研究[D]. 遲介夫.蘭州交通大學 2015
[4]電動汽車用永磁同步電機效率優(yōu)化策略研究[D]. 徐淑芬.長安大學 2014



本文編號：3609219