電動汽車用異步電機(jī)控制器在弱磁區(qū)性能優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著全球化能源，環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，電動汽車以其高效，清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)越來越受到青睞。異步電機(jī)因結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，維修方便，調(diào)速范圍寬，在電動汽車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文圍繞電動汽車用異步電機(jī)在弱磁區(qū)的幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行研究:電壓脈寬過調(diào)制策略，電流調(diào)節(jié)器，電流分配策略。本文首先在基速以下對異步電機(jī)基于轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)的動靜態(tài)性能進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，并在Matlab/Simulink仿真平臺上對上述理論進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并給出了弱

2、磁控制系統(tǒng)總體框圖。
　　然后對弱磁區(qū)電壓過調(diào)制策略(SVPWM)和電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行分析介紹。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的逐漸升高，反電動勢接近于逆變器的最大輸出電壓，會造成電流的動態(tài)跟蹤效果變差，不能對速度變化或者負(fù)載變化迅速做出響應(yīng)，因而對弱磁區(qū)過調(diào)制算法進(jìn)行研究具有十分重要的意義。本文通過對過調(diào)制算法的深入分析，將過調(diào)制區(qū)保持角和修正角的計算線性化，修正幅值變化更小化，提出了一種更簡單方便的計算方法。該算法使得輸出電壓基波能夠從線性調(diào)制區(qū)平

3、滑過渡到六拍階梯波模式，增大了電壓輸出范圍，使得系統(tǒng)在弱磁區(qū)實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩輸出。電流調(diào)節(jié)器作為電機(jī)控制系統(tǒng)的核心控制單元，其控制性能至關(guān)重要。本文提出一種基于Laguerre函數(shù)的模型預(yù)測控制電流調(diào)節(jié)器，該電流調(diào)節(jié)器根據(jù)過去和現(xiàn)在的信息，對系統(tǒng)的狀態(tài)量進(jìn)行多步預(yù)測，并綜合考慮控制對象的預(yù)期值和控制量的變化等評價指標(biāo)，通過最優(yōu)化控制，得到最優(yōu)的控制律。
　　最后，在前面控制策略的基礎(chǔ)上，充分考慮逆變器最大輸出電壓和最大電流的限制條件，

4、對基速以上的高速弱磁區(qū)的電流分配策略進(jìn)行了研究。首先對常用的傳統(tǒng)弱磁控制方法，傳統(tǒng)弱磁控制算法的改進(jìn)方法，基于電壓閉環(huán)的弱磁控制方法，并分析出各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。最后提出了本文的基于相鄰基本電壓矢量開關(guān)作用時間閉環(huán)進(jìn)行電流分配的新型弱磁控制方法，該控制算法相比與前幾種方式輸出轉(zhuǎn)矩更大，動態(tài)響應(yīng)能力更好。
　　利用Matlab/Simulink仿真平臺搭建系統(tǒng)仿真模型，分別驗(yàn)證了過調(diào)制策略算法，基于Laguerre函數(shù)的模型預(yù)測控制調(diào)