電動汽車用永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)仿真及研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染已經(jīng)成為全世界關(guān)注的問題。電動汽車的誕生及其發(fā)展是石油危機(jī)及環(huán)境保護(hù)要求的必然產(chǎn)物。作為電動汽車關(guān)鍵技術(shù)之一，電機(jī)驅(qū)動及其控制技術(shù)的研究具有極其重要的地位。本文以廣東工業(yè)大學(xué)與美國萊特技術(shù)有限公司電動汽車聯(lián)合研發(fā)中心大功率永磁同步電機(jī)驅(qū)動及控制系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān)為背景，主要從控制理論研究和控制策略仿真兩個方面，對永磁同步電機(jī)常用的恒壓頻比控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等三種控制策略進(jìn)行了深入的比較、分

2、析及研究，同時基于TMS320F2812DSP對永磁同步電機(jī)的電壓空間矢量控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行初步設(shè)計。 本文首先通過幾種常用驅(qū)動電機(jī)的性能及其控制系統(tǒng)的比較，突出了永磁同步電機(jī)用于電動汽車驅(qū)動及控制系統(tǒng)的明顯優(yōu)勢和廣闊前景。基于空間矢量定義和坐標(biāo)變換，建立了永磁同步電機(jī)在三相靜止、兩相靜止及兩相同步旋轉(zhuǎn)等三種坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。介紹了正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的原理，對永磁同步電機(jī)恒壓頻比的開環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行MATLAB仿真，并分析其

3、控制方法的特點及不足之處。 然后，為了改善正弦脈寬調(diào)制的轉(zhuǎn)矩波動，提出了矢量控制策略。闡述了永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向電壓空間矢量脈寬調(diào)制的原理，采用id=0的控制策略，基于MATLAB環(huán)境，對電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)矢量控制和電壓空間矢量控制進(jìn)行模塊化設(shè)計和仿真，并將以上兩種控制策略進(jìn)行對比分析，突出了矢量控制的特點。 此后，為了提高矢量控制轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的快速性，提出了直接轉(zhuǎn)矩控制的策略。介紹其控制思想及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用MATLAB進(jìn)