電動(dòng)車用開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著當(dāng)前石油資源短缺和環(huán)境污染的加劇，電動(dòng)汽車的發(fā)展又受到人們的重視。目前，作為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用電機(jī)有很多，開關(guān)磁阻電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、整個(gè)系統(tǒng)具有效率高、可控參數(shù)多、起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等特點(diǎn)，是極具發(fā)展?jié)摿Φ碾妱?dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)之一。 有關(guān)開關(guān)磁阻電機(jī)的研究歷史是隨著電力電子技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步的。開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一種新型的變速拖動(dòng)系統(tǒng)，其調(diào)速性能與其他調(diào)速系統(tǒng)相比更加優(yōu)良，它由雙凸極的磁阻電機(jī)、功率變換

2、器、位置傳感器、控制器組成。雖然其具有很好的調(diào)速性能，但也存在許多問題，比如開關(guān)磁阻電機(jī)理想的實(shí)用數(shù)學(xué)模型很難建立，電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音大，位置傳感器的使用增加了電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性而降低可靠性，這些問題都有待進(jìn)一步研究和完善。 本文在對(duì)前人研究成果以及大量資料文獻(xiàn)的了解下，介紹了當(dāng)前電動(dòng)車車用電機(jī)的情況和發(fā)展趨勢(shì)，通過對(duì)比其他調(diào)速系統(tǒng)，分析說明了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。全面總結(jié)了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向及應(yīng)用前景，描述了開關(guān)

3、磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的四個(gè)組成部分和運(yùn)行情況。從分析SR電機(jī)的性能入手，在Matlab/Simulink下建立了開關(guān)磁阻電機(jī)的線性仿真模型，并對(duì)模型進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析研究，對(duì)比分析各種開關(guān)磁阻電機(jī)的非線性模型，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種簡化了的非線性電感模型，仿真結(jié)果表明此方法能簡單精確地?cái)M合電機(jī)的性能，取得很好的效果。文章中還建立一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性模型，并對(duì)比分析了三種方法，仿真中確定了電機(jī)的最優(yōu)開通關(guān)斷角，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了電流斬

4、波控制、角度位置控制、變幅值電流斬波控制以及分段雙閉環(huán)PI控制，仿真結(jié)果表明，它實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正常運(yùn)行，很好的抑止了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)有效地降低了噪聲。文章中還實(shí)現(xiàn)一種簡單的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配控制器的設(shè)計(jì)，有效地抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。論文最后實(shí)現(xiàn)了四相電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)，采用專用的DSP電機(jī)控制芯片，充分利用此芯片的資源設(shè)計(jì)出一種基于智能功率模塊IPM的四相電機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)電路，并對(duì)位置檢測(cè)、電流檢測(cè)等外圍電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了軟件的分