電動汽車用大功率無刷直流電機控制關鍵技術研究.pdf

1、電動汽車是當今社會能量可高效利用、清潔環(huán)保、能源可再生和可持續(xù)發(fā)展的交通工具。電動汽車與傳統(tǒng)的內燃機汽車不同，它依靠電機驅動系統(tǒng)作為動力來源。在蓄電池的儲能密度受到一定限制的條件下，開發(fā)高性能、高效率的電機驅動系統(tǒng)尤其重要。無刷直流電機驅動系統(tǒng)具有機械結構簡單、功率密度高、控制靈活、可靠性高等一系列優(yōu)點，非常適合用于電動汽車驅動控制系統(tǒng)。本文著重對應用于電動汽車的無刷直流電機驅動系統(tǒng)進行了研究分析。
　　本課題的研究目的是解決無刷

2、直流電機控制系統(tǒng)應用于電動汽車時存在的一些問題，對無刷直流電機控制的幾項關鍵技術進行研究，研發(fā)出適用于電動汽車的電機驅動控制系統(tǒng)。本文針對無刷直流電機結構及其特點，對無刷直流電機控制中存在的幾個關鍵技術進行了詳細的理論分析和研究。
　　采用電流預測控制策略以抑制無刷直流電機產生的換相轉矩脈動。在分析電機換相轉矩脈動產生原理的基礎上，本文采用電流預測控制策略與改進的脈沖寬度調制模式相結合的控制策略，通過電流預測控制算法計算相應相的占

3、空比，控制開通相的電流上升斜率和關斷相的電流下降斜率相等，保證非換相相的電流保持恒定，從而抑制電機的換相轉矩脈動。實驗表明本文提出的算法可以在全速度范圍內明顯抑制換相轉矩脈動，驗證了所采取控制策略的有效性。
　　采用全局快速終端滑模觀測器控制策略來實現(xiàn)無刷直流電機無位置傳感器的控制。全局快速終端滑?？刂撇呗越Y合了線性滑模與非奇異終端滑模的優(yōu)點，提高了系統(tǒng)狀態(tài)的收斂速度，實現(xiàn)對反電動勢的觀測，使用線反電動勢過零點作為電機的換相點，實

4、現(xiàn)了電機的無位置傳感器控制。所提出的控制策略相對于傳統(tǒng)的滑模觀測器控制策略，能夠加快收斂速度，減少了估算電機換相點的延遲，提高了系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)性能。
　　對無刷直流電機采用恒值電流回饋制動控制以延長電動汽車的續(xù)駛里程。研究了無刷直流電機控制系統(tǒng)單管調制下的回饋制動原理，推導出了回饋制動的數學公式。提出了采用恒值制動電流的回饋制動控制策略，建立了制動電流閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)。經過實驗驗證，所提出的制動方法可以回收制動能量，并保持制動電流保