車用開關(guān)磁阻電機(jī)ISAD系統(tǒng)的先進(jìn)控制方法研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)是上世紀(jì)70 年代興起的一種新型機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置, 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固成本低高容錯(cuò)運(yùn)行能力低速高轉(zhuǎn)矩能力高能量密度和高溫運(yùn)行能力等突出優(yōu)點(diǎn)汽車ISAD Integrated Starter Alternator Damper 系統(tǒng)是一種起動(dòng)助力發(fā)電阻尼多功能一體化的系統(tǒng)將開關(guān)磁阻電機(jī)應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車ISAD 系統(tǒng)已成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外汽車技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一本文主要研究開關(guān)磁阻電機(jī)在汽車ISAD 系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)合ISAD 系統(tǒng)的功

2、能與特點(diǎn)建立開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)與發(fā)電狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型分別提出了開關(guān)磁阻電機(jī)在起動(dòng)助力發(fā)電阻尼四種工作模式下的最優(yōu)激勵(lì)參數(shù)判別標(biāo)準(zhǔn)并以此為基礎(chǔ)來(lái)構(gòu)造其控制策略借助MATLAB 及其SIMULINK 仿真工具箱通過仿真驗(yàn)證了控制策略的有效性和合理性在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了二種開關(guān)磁阻電機(jī)起動(dòng)/發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1.利用復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD 純硬件控制器實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電機(jī)起動(dòng)/發(fā)電的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方案完成了開關(guān)磁阻電機(jī)起動(dòng)/發(fā)電系統(tǒng)純硬件控制器包

3、括Altera 公司MAX7000S 系列的CPLD 芯片EPM7128SLC84-15 內(nèi)部邏輯電路模擬測(cè)速電路外圍角度調(diào)節(jié)電路及信號(hào)檢測(cè)電路等和功率變換器的具體設(shè)計(jì)并利用一臺(tái)三相6/4 結(jié)構(gòu)的樣機(jī)進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)包括電機(jī)堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)電動(dòng)實(shí)驗(yàn)開環(huán)發(fā)電和閉環(huán)發(fā)電等根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及電流波形詳細(xì)討論了純硬件控制系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)驗(yàn)證了以純硬件方式實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電機(jī)起動(dòng)/發(fā)電控制系統(tǒng)的可行性和正確性研究結(jié)果表明本文提出的車用開關(guān)磁阻起動(dòng)/助力/發(fā)電

4、機(jī)一體化方案在實(shí)踐上是可行的數(shù)字控制器和控制算法是正確有效的2. 基于DSP 芯片TMS320F240 和CPLD 芯片EPM7128S 為核心的DSPCPLD 數(shù)字控制器實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電機(jī)起動(dòng)/發(fā)電的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方案結(jié)合ISAD 系統(tǒng)的功能特點(diǎn)與要求討論了12/10 結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)助力發(fā)電工作模式下的控制策略完成了以DSP 為核心CPLD 為輔助的車用12/10 開關(guān)磁阻電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)

5、了樣機(jī)系統(tǒng)的起動(dòng)助力發(fā)電等一體化功能進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)給出了試驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形以及分析結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了車用開關(guān)磁阻起動(dòng)/助力/發(fā)電機(jī)一體化方案在實(shí)踐上的可行性以及控制系統(tǒng)和控制方法的正確性有效性本文圍繞ISAD 系統(tǒng)研究所進(jìn)行的創(chuàng)新工作主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1 本論文在國(guó)內(nèi)首先開展了汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)ISAD 系統(tǒng)的研究工作提出了開關(guān)磁阻電機(jī)在ISAD 系統(tǒng)的不同工作模式下的最優(yōu)激勵(lì)參數(shù)判別標(biāo)準(zhǔn)與及其控制策略2 本論文首次開展了對(duì)12/10