電動汽車永磁同步電機直接轉(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，電動汽車具有的新能源、無污染的特點使其成為改善環(huán)境、緩解能源緊張的一個重要發(fā)展方向，成為國內(nèi)外學(xué)者的熱點研究課題。在電動汽車中，電機控制及其驅(qū)動系統(tǒng)是其核心部件之一。目前，高性能電機調(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，簡化了復(fù)雜的坐標(biāo)變換，控制結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，動靜態(tài)性能良好，所以被普遍應(yīng)用

2、于電動汽車電機控制系統(tǒng)。
　　本文以電動汽車用三相正弦波永磁同步電機為研究對象，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，分析永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)方法。
　　電動汽車中對永磁同步電機的控制實際上是對行駛過程中電機扭矩與轉(zhuǎn)速的控制。永磁同步電機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)對速度采用PI控制、對磁鏈和轉(zhuǎn)矩采用滯環(huán)控制，存在因控制對象的非線性、強耦合以及電機運行狀態(tài)變化、系統(tǒng)負(fù)載變動而導(dǎo)致速度性能差、轉(zhuǎn)矩脈動大的問題。為了解決這些問題，本文重點研究了永磁同步電機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)，改善電機在不同運行狀態(tài)下的速度控制性能；同時采用SVPWM控制技術(shù)，實現(xiàn)電

4、壓矢量的連續(xù)調(diào)節(jié)，減小轉(zhuǎn)矩脈動。其次，在Matlab7.1/Simulink下對基于速度模糊PI控制和SVPWM控制的永磁同步電機DTC系統(tǒng)進行仿真研究。
　　最后，基于dsPIC30F6010A芯片對系統(tǒng)進行軟硬件設(shè)計并在電動汽車上進行實驗研究。硬件部分包括主電路、檢測電路、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)進行信息交換，設(shè)計了基于CAN現(xiàn)場總線的人機界面控制器。仿真