車輛電力驅動系統電機混沌特性及實驗研究.pdf

1、電動汽車的電力驅動系統主要由電動機系統與機械傳動系統所構成，是電動汽車的核心部分。研究表明，汽車的驅動電機和機械傳動裝置在運行的過程中會產生混沌現象，這給汽車帶來影響車輛壽命、增加行車的安全性等非常不利的影響，因此需要對其混沌現象的產生機理，特征辨識以及抑制方法進行研究。驅動電機是汽車的動力來源，對其混沌特性進行研究是對車輛系統耦合混沌特性進行研究的基礎。研究電機混沌產生的條件有助于使電機在運行過程中避開產生混沌的區(qū)域，以及在混沌現象產

2、生時將其進行抑制，而使電機運行在混沌狀態(tài)是進行以上研究的前提。研究電機混沌化的方法有助于發(fā)現可能導致電機進入混沌狀態(tài)的原因，這對控制器的合理設計有一定的指導意義。使電機產生混沌還可以模擬實際車輛中驅動電機的混沌狀態(tài)，從而在車輛混沌耦合特性分析試驗臺中提供混沌化的動力源。
　　本文研究的重點是分析電動汽車中應用比較廣泛的兩種電動機：永磁同步電動機和無刷直流電動機的混沌特性；在車輛系統混沌耦合研究試驗臺上如何使驅動電機產生混沌化的動力

3、源的方法。
　　本文主要完成了以下4方面的研究內容：
　　首先，介紹了本課題的研究背景、目的、意義以及電機混沌行為和混沌控制的研究現狀。
　　其次，分別建立了永磁同步電機、無刷直流電機在兩相轉子旋轉坐標系(d-q)下的數學模型，并在d-q坐標系下對該模型進行仿射與時間尺度變換，從而得到了適用于分析系統混沌特性的數學模型。采用穩(wěn)定性分析與分岔圖等方法對永磁同步電機和無刷直流電機出現混沌行為時參數的臨界值進行求解。

4、　　然后，介紹了用于混沌化的間接時間延遲反饋和直接時間延遲反饋法，并將其應用到基于d-q坐標系的永磁同步電機和無刷直流電機。推導了兩相導通狀態(tài)下的無刷直流電機混沌模型，并根據改變母線電壓進行調速的原理，利用間接延遲反饋法，不僅實現了電機的混沌化，還能夠將混沌化的轉速控制在期望的范圍內。
　　最后，利用LabVIEW和NI-USB數據采集卡設計搭建了無刷直流電機試驗臺，進行了混沌化控制的實驗，實驗結果表明了延遲反饋方法產生可控混沌的