本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車電機(jī)控制器提高電壓利用率的研究

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【摘要】：電機(jī)控制器是一種將直流逆變?yōu)榻涣鞯尿?qū)動(dòng)裝置,其逆變?cè)砘赑WM(Pulse Width Modulation)技術(shù),調(diào)制技術(shù)的重要指標(biāo)是對(duì)直流電壓的利用率。直流電壓利用率的提高可以提高系統(tǒng)效率,擴(kuò)展交流電機(jī)的調(diào)速范圍,同時(shí)提高電機(jī)的輸出功率。目前廣泛采用的SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)技術(shù)相比較SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)已經(jīng)很大程度上提高了電壓利用率。本文以SVPWM為基礎(chǔ),,利用SVPWM技術(shù)和基于SVPWM的過調(diào)制技術(shù),研發(fā)出一種新穎的矩形波電壓控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了電機(jī)控制器對(duì)直流電壓的利用率從零連續(xù)過渡到最大。矩形波電壓簡單來說是指在一個(gè)電角度周期內(nèi)高電平占空比0.5的方波,矩形波電壓很難實(shí)現(xiàn)良好的控制。本文在介紹SVPWM的原理和實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了SVPWM的過調(diào)制策略和一種簡單有效的過調(diào)制實(shí)現(xiàn)方法,并對(duì)矩形波電壓進(jìn)行了深入研究,提出一種電流閉環(huán)控制矩形波相位的控制策略,實(shí)現(xiàn)了電壓利用率的最大化。本文首先介紹了電機(jī)控制器領(lǐng)域比較通用的SVPWM技術(shù),重點(diǎn)闡述了SVPWM的理論基礎(chǔ)及實(shí)現(xiàn)方法。先介紹了電機(jī)控制器的基本電氣結(jié)構(gòu),詳細(xì)說明了SVPWM的實(shí)現(xiàn)算法,以及用MATLAB搭建了SVPWM的仿真模型,并對(duì)其進(jìn)行了仿真。然后,在SVPWM的基礎(chǔ)上,介紹了基于SVPWM的過調(diào)制方法。在過調(diào)制區(qū)域,不同的過調(diào)制算法都會(huì)對(duì)目標(biāo)空間電壓矢量的幅值或者相位做相應(yīng)處理。因此在過調(diào)制的策略上,根據(jù)對(duì)目標(biāo)空間電壓矢量的幅值和相位所做的處理,將過調(diào)制區(qū)域分為兩個(gè)區(qū)。在過調(diào)制一區(qū),不改變目標(biāo)空間電壓矢量的相位,只對(duì)幅值做一定的縮減,在過調(diào)制二區(qū),對(duì)目標(biāo)電壓矢量的相位和幅值都按一定算法處理。最終實(shí)現(xiàn)了調(diào)制系數(shù)的連續(xù)過渡。過調(diào)制二區(qū)PWM波形的極限為六步階梯波形,六步階梯波形等價(jià)于矩形波電壓。由此,本文將會(huì)重點(diǎn)闡述矩形波電壓相位控制的原理和方法。矩形波電壓的特點(diǎn)導(dǎo)致其無法控制幅值,只能對(duì)其相位進(jìn)行控制。目前,交流電機(jī)普遍采用矢量控制的方法,本文將會(huì)簡要闡述交流電機(jī)的矢量控制方程。利用矢量控制中的方程,本文將會(huì)介紹矩形波相位和電機(jī)方程的數(shù)學(xué)關(guān)系,由此闡述使用電流閉環(huán)來實(shí)現(xiàn)控制矩形波相位的原理,并分析了扭矩閉環(huán)控制矩形波相位的不足,最后也對(duì)控制算法做了仿真分析。
【關(guān)鍵詞】：電壓利用率 SVPWM 過調(diào)制 矩形波電壓
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 電機(jī)控制器提高電壓利用率的背景和意義10-11
• 1.2 提高電壓利用率的研發(fā)概況11-13
• 1.2.1 SVPWM及其過調(diào)制的研究11-12
• 1.2.2 矩形波電壓的研究12-13
• 1.3 本文提高電機(jī)控制器電壓利用率的策略13-14
• 第2章 SVPWM的基本原理和實(shí)現(xiàn)算法14-24
• 2.1 電機(jī)控制器的的基本結(jié)構(gòu)14-17
• 2.1.1 電機(jī)控制的結(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.2 逆變器的開關(guān)狀態(tài)15-17
• 2.2 SVPWM的基本原理17-18
• 2.3 SVPWM的具體實(shí)現(xiàn)方法18-20
• 2.3.1 SVPWM法則推導(dǎo)18-19
• 2.3.2 合成矢量扇區(qū)判斷19-20
• 2.4 基本矢量作用時(shí)間和三相PWM占空比計(jì)算20-22
• 2.5 SVPWM的MATLAB仿真模型22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第3章 SVPWM過調(diào)制策略及其Simulink模型24-39
• 3.1 SVPWM線性調(diào)制區(qū)分析24-26
• 3.1.1 線性調(diào)制區(qū)24-25
• 3.1.2 基矢量幅值25
• 3.1.3 線性調(diào)制區(qū)的調(diào)制系數(shù)25-26
• 3.2 SVPWM的過調(diào)制區(qū)域26-28
• 3.3 SVPWM的過調(diào)制策略28-31
• 3.3.1 過調(diào)制一區(qū)的調(diào)制策略28
• 3.3.2 過調(diào)制二區(qū)的調(diào)制策略28-31
• 3.4 統(tǒng)一的過調(diào)制算法和Simulink模型搭建31-34
• 3.4.1 過調(diào)制的具體處理算法31-32
• 3.4.2 過調(diào)制Simulink模型搭建32-34
• 3.5 SVPWM過調(diào)制算法的仿真分析34-38
• 3.5.1 線性調(diào)制區(qū)過渡到過調(diào)制一區(qū)34-37
• 3.5.2 過調(diào)制二區(qū)仿真波形37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 矩形波電壓模式控制策略及其Simulink模型39-62
• 4.1 交流電機(jī)的矢量控制39-44
• 4.1.1 坐標(biāo)變換39-42
• 4.1.2 交流電機(jī)的數(shù)學(xué)方程42-43
• 4.1.3 電機(jī)運(yùn)行的約束條件43-44
• 4.2 矩形波相位控制的原理44-49
• 4.2.1 矩形波電壓相位和參考電壓矢量的相位的關(guān)系44-48
• 4.2.2 電壓矢量的相位與電機(jī)運(yùn)行的關(guān)系48-49
• 4.3 矩形波電壓模式的相位控制策略49-50
• 4.3.1 扭矩閉環(huán)控制策略49
• 4.3.2 電流閉環(huán)控制策略49-50
• 4.4 基于電流閉環(huán)控制策略的仿真模型50-56
• 4.5 電流環(huán)控制矩形波相位的仿真分析56-58
• 4.6 矩形波模式提高電壓利用率的仿真效果58-61
• 4.6.1 全速度范圍的扭矩波形58-59
• 4.6.2 電機(jī)外特性和輸出功率59-61
• 4.7 本章小結(jié)61-62
• 第5章 總結(jié)62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳德會(huì);夏曉昊;張忠遠(yuǎn);李超;;基于三相橋臂坐標(biāo)的SVPWM過調(diào)制方法[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年01期

2 尹國慧;羅建武;王杰;王洪濤;;圖解法SVPWM過調(diào)制控制[J];微特電機(jī);2014年02期

3 馬東輝;吳煜;王猛猛;;電機(jī)在新能源汽車上的應(yīng)用[J];林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備;2013年06期

4 陸兵;劉維亭;;三相SPWM逆變器的調(diào)制建模和仿真[J];電子設(shè)計(jì)工程;2013年01期

5 南林;龔曉宏;白向林;;基于SVPWM的永磁同步電機(jī)仿真分析[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2012年10期

6 范思廣;;電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其控制技術(shù)的研究[J];汽車零部件;2011年08期

7 廖文斌;;新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及動(dòng)力總成技術(shù)發(fā)展分析[J];東方電氣評(píng)論;2011年02期

8 薛毓強(qiáng);劉斌;;基于空間矢量PWM技術(shù)的零矢量分配問題分析[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2010年08期

9 吳芳;萬山明;黃聲華;;一種過調(diào)制算法及其在永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制中的應(yīng)用[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2010年01期

10 馬志文;鄭瓊林;林飛;;具有全調(diào)制范圍的空間矢量脈寬調(diào)制算法研究[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙云;交流電機(jī)高速化驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：941732