電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著能源的衰竭和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，電動(dòng)汽車具有的新能源、無(wú)污染的特點(diǎn)使其成為改善環(huán)境、緩解能源緊張的一個(gè)重要發(fā)展方向，成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的熱點(diǎn)研究課題。在電動(dòng)汽車中，電機(jī)控制及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是其核心部件之一。目前，高性能電機(jī)調(diào)速控制技術(shù)主要有矢量控制(VC)和直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)。直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制之后的又一種交流調(diào)速控制技術(shù)，它摒棄了矢量控制的解耦思想，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的坐標(biāo)變換，控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，動(dòng)靜態(tài)性能良好，所以被普遍應(yīng)用

2、于電動(dòng)汽車電機(jī)控制系統(tǒng)。
　　本文以電動(dòng)汽車用三相正弦波永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象，以直接轉(zhuǎn)矩控制為基本控制方法。首先介紹永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)并建立其數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，分析永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)方法。
　　電動(dòng)汽車中對(duì)永磁同步電機(jī)的控制實(shí)際上是對(duì)行駛過(guò)程中電機(jī)扭矩與轉(zhuǎn)速的控制。永磁同步電機(jī)DTC控制系統(tǒng)的速度閉環(huán)由速度外環(huán)和轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)組成，速度外環(huán)的輸出是轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的輸入，所以速度外環(huán)在很大程度上

3、影響系統(tǒng)的整體性能。傳統(tǒng)DTC控制系統(tǒng)對(duì)速度采用PI控制、對(duì)磁鏈和轉(zhuǎn)矩采用滯環(huán)控制，存在因控制對(duì)象的非線性、強(qiáng)耦合以及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)變化、系統(tǒng)負(fù)載變動(dòng)而導(dǎo)致速度性能差、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的問題。為了解決這些問題，本文重點(diǎn)研究了永磁同步電機(jī)DTC控制系統(tǒng)的速度模糊自適應(yīng)PI控制方法，將模糊控制理論引入傳統(tǒng)DTC系統(tǒng)，根據(jù)速度誤差和誤差變化率調(diào)整速度PI控制器的Kp、Ki參數(shù)，改善電機(jī)在不同運(yùn)行狀態(tài)下的速度控制性能；同時(shí)采用SVPWM控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電

4、壓矢量的連續(xù)調(diào)節(jié)，減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。其次，在Matlab7.1/Simulink下對(duì)基于速度模糊PI控制和SVPWM控制的永磁同步電機(jī)DTC系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。
　　最后，基于dsPIC30F6010A芯片對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)并在電動(dòng)汽車上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。硬件部分包括主電路、檢測(cè)電路、通信電路、旋變接口電路等。軟件部分包括控制系統(tǒng)主程序與各部分功能程序等。為了便于同DTC控制系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，設(shè)計(jì)了基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的人機(jī)界面控制器。仿真