電動(dòng)汽車五相永磁無刷電機(jī)的容錯(cuò)控制策略研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,由逆變器供電的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的相數(shù)不再受到供電相數(shù)的限制。與三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比,多相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在低壓大功率、高可靠性等應(yīng)用場合具有明顯優(yōu)勢,因此多相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特別適合于電動(dòng)車輛、航空航天、船舶電力推進(jìn)等場合,并且得到各國科研人員越來越多的關(guān)注和重視。然而,作為一種新技術(shù),多相電機(jī)控制在理論研究和實(shí)際應(yīng)用等方面仍然存在著諸多值得探討和研究的問題。為滿足高可靠性四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的應(yīng)用

2、要求,本文選擇輪轂式五相永磁無刷電機(jī)作為控制對象,重點(diǎn)研究了三種五相永磁無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴根據(jù)電機(jī)反電勢形狀的不同,本文將五相永磁無刷電機(jī)(Permanent magnetbrushless motor,簡稱PMBL電機(jī))分為兩類:反電勢為正弦波的五相無刷交流電機(jī)(Brushless AC motor,簡稱BLAC電機(jī)),反電勢為梯形波的五相無刷直流電機(jī)(Brushless DC motor,簡稱BLDC

3、電機(jī)),其中五相BLDC電機(jī)又可分為兩類:反電勢為144°平頂波的五相144°BLDC電機(jī)和反電勢為120°平頂波的五相120°BLDC電機(jī)。推導(dǎo)了基于d1-q1-d3-q3-z0空間的廣義Park變換矩陣,分別建立了三種五相永磁無刷電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)討論了多維矢量控制問題,同時(shí)建立了MATLAB仿真模型,對五相永磁無刷電機(jī)解耦控制進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 ⑵針對電機(jī)故障運(yùn)行進(jìn)行了分析,推導(dǎo)了三種五相永磁無刷電機(jī)故障模型,并分別對其

4、容錯(cuò)控制策略進(jìn)行了研究,提出了電機(jī)無擾運(yùn)行條件和定子電流優(yōu)化方法,同時(shí)建立了瞬態(tài)場路聯(lián)合仿真模型,模擬了電機(jī)故障運(yùn)行情況,并驗(yàn)證了容錯(cuò)控制策略的有效性。
　　 ⑶提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)的容錯(cuò)控制策略,并將其應(yīng)用于五相永磁無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。分別推導(dǎo)了三種五相永磁無刷電機(jī)的可逆性證明,并采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造逆系統(tǒng),將逆系統(tǒng)與五相永磁無刷電機(jī)原系統(tǒng)復(fù)合,即將原系統(tǒng)重構(gòu)為偽線性系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了五相永磁無刷電機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆容錯(cuò)控制。采集容錯(cuò)控