本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制研究

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【摘要】：近幾年環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重,人們對(duì)環(huán)保、節(jié)能的電動(dòng)汽車關(guān)注度持續(xù)增加,以及政府對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè)的優(yōu)惠政策的實(shí)施,使更多民眾在選購(gòu)汽車時(shí)更傾向于電動(dòng)汽車。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小、適于頻繁起停等特點(diǎn),已成為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)熱點(diǎn)項(xiàng)目。但由于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大等缺點(diǎn),也制約了其在電動(dòng)汽車行業(yè)的普及與推廣本文針對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制策略進(jìn)行研究,首先介紹了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本工作原理和理想線性模型,對(duì)常用的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制策略進(jìn)行分析和對(duì)比。提出了一種自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的控制策略,針對(duì)低速情況下的不同轉(zhuǎn)速使用自適應(yīng)波形系數(shù)來(lái)改變電流的上升和下降速率,加入了電流補(bǔ)償系數(shù)來(lái)減小電流誤差。為驗(yàn)證函數(shù)的有效性,利用FEMM軟件對(duì)樣機(jī)進(jìn)行電磁場(chǎng)分析,使用得到的矩角特性和磁鏈特性在MATLAB/Simulink中搭建樣機(jī)的非線性仿真模型。在仿真實(shí)驗(yàn)中,對(duì)不同控制方式下的電流和轉(zhuǎn)矩波形進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)在抑制低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的有效性。介紹了電動(dòng)汽車用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的整體控制策略,包括控制方式的平滑切換；為使電動(dòng)汽車在不同工況下快速平穩(wěn)起動(dòng),使用的勻加速度起動(dòng)控制策略；為抑制在低速運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),使用了自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)；為提高制動(dòng)的安全性和一次續(xù)航里程,使用了電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)聯(lián)合使用的制動(dòng)控制策略。根據(jù)企業(yè)的要求設(shè)計(jì)了基于TMS320F28069為主控芯片的驅(qū)動(dòng)平臺(tái),包括功率變換電路、采集電路、位置信號(hào)檢測(cè)等。由于近些年不少先進(jìn)的控制方法引入到開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制中,再使用原有的前后臺(tái)系統(tǒng)將會(huì)使程序過(guò)于龐大且不易于后期修改和移植。因此在軟件方面將前后臺(tái)系統(tǒng)改為時(shí)序操作系統(tǒng),使用模塊化編程,對(duì)任務(wù)的管理使用優(yōu)先級(jí)調(diào)度方式,每個(gè)任務(wù)運(yùn)行時(shí)間較為確定,減少了不必要中斷和延遲對(duì)程序的影響,合理利用芯片的閑置資源,提高CPU的運(yùn)行效率。軟件內(nèi)部設(shè)計(jì)包括了主程序、轉(zhuǎn)速計(jì)算、控制策略等方面。在企業(yè)的樣機(jī)平臺(tái)中,檢驗(yàn)了自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的有效性,以及時(shí)序操作系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 轉(zhuǎn)矩分配函數(shù) 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM352;U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題的研究背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 電動(dòng)車用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容13-15
• 2 電動(dòng)汽車用SRM低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制策略研究15-35
• 2.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本運(yùn)行原理15-19
• 2.2 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制控制策略的分析比較19-22
• 2.2.1 常用控制策略的分析19-22
• 2.2.2 常用控制策略的比較22
• 2.3 轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的優(yōu)化與仿真22-34
• 2.3.1 轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的優(yōu)化23-25
• 2.3.2 樣機(jī)FEMM電磁場(chǎng)分析25-27
• 2.3.3 自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的仿真27-33
• 2.3.4 仿真結(jié)果及分析33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 電動(dòng)車用SRM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略35-41
• 3.1 SRM的基本控制策略36-38
• 3.2 勻加速度起動(dòng)控制策略38-39
• 3.3 低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制控制策略39
• 3.4 電氣制動(dòng)及能量回饋控制策略39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 4 基于TMS320F28069電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)41-49
• 4.1 TMS320F28069最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-43
• 4.2 功率變換電路43-44
• 4.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)44
• 4.4 采集及保護(hù)電路44-46
• 4.5 位置檢測(cè)電路46-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 5 電動(dòng)汽車用SRM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)49-58
• 5.1 時(shí)序操作系統(tǒng)的工作模式49-51
• 5.2 程序設(shè)計(jì)51-57
• 5.2.1 主程序設(shè)計(jì)51-52
• 5.2.2 AD采集程序52-53
• 5.2.3 轉(zhuǎn)速計(jì)算53-54
• 5.2.4 轉(zhuǎn)子位置角估算54-55
• 5.2.5 優(yōu)化后的雙閉環(huán)控制程序55-56
• 5.2.6 剎車制動(dòng)控制程序56
• 5.2.7 后臺(tái)監(jiān)控程序56-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-63
• 6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介58-59
• 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析59-62
• 6.2.1 位置信號(hào)波形59
• 6.2.2 斬波電流波形59-60
• 6.2.3 突加載、突減載實(shí)驗(yàn)60-61
• 6.2.4 低速運(yùn)行電流波形61-62
• 6.3 本章小節(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67-68

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本文編號(hào)：666847