車用ISA系統(tǒng)IPM電機無速度傳感器控制研究.pdf

1、面對日趨嚴重的環(huán)境問題和能源危機,混合動力汽車及其采用的ISA系統(tǒng)成為汽車領域的研究熱點。永磁同步電機與其他交流電機相比有許多優(yōu)勢,被廣泛應用于ISA系統(tǒng)中。傳統(tǒng)電機控制系統(tǒng)中的機械傳感器不滿足ISA系統(tǒng)對體積和重量的要求,因此采用無速度傳感器控制是非常合理的。電機運行在中/高速時,目前廣泛應用的無速度傳感器控制方法都有很好的控制效果,但在零/低速下效果欠佳。本文在研究ISA系統(tǒng)電流控制策略的基礎上，對電機零/低速下的無速度傳感器控制方

2、法進行深入研究。
　　本文研究的ISA系統(tǒng)采用內置式永磁同步電機,變流器和電機都只采用了一套,不僅節(jié)省空間減輕重量,而且成本也大大降低。首先推導了IPMSM的數(shù)學模型,在此基礎上，對幾種矢量控制方法進行了深入探討和研究,并確定了最終的電流控制策略。系統(tǒng)采用定子電流最佳控制,在不同的轉速區(qū)間切換不同的電流矢量控制策略,以求最大限度地利用變流器的容量和電機的定子電流,實現(xiàn)能量的最優(yōu)化利用,這對ISA系統(tǒng)具有很大的實際意義。在確定了IS

3、A系統(tǒng)電流控制策略的基礎上，針對傳統(tǒng)無速度傳感器控制方法在電機低速下效果不佳的問題,本文提出了一種基于電機凸極性的高頻信號注入法,這種方法是在電機線端注入一定頻率和幅值的電壓或電流信號,電機的凸極效應會使輸出的高頻響應中含有電機的轉子位置信息,在進行一系列的信號處理后就可以將轉子位置信息提取出來。高頻信號注入法不依賴電機反電動勢的檢測,因此低速時具有很好的估計效果,從而解決了低速下電機的轉子位置估計問題。在進行了充分的理論分析后,本文利