混合動力汽車的電力驅動技術研究.pdf

1、隨著技術的進步，汽車行業(yè)開始了從傳統(tǒng)的內燃機到電力驅動的發(fā)展，混合動力汽車因為高性價比擁有很大的市場前景。電力驅動系統(tǒng)作為混合動力汽車的核心部分，對其研究具有現(xiàn)實意義。本文主要對電力驅動系統(tǒng)進行研究，重點改善混合動力汽車的啟動性能和帶負載能力。
　　設計采用功率密度高，調速范圍寬，且有較大的輸出功率的永磁同步電機(PMSM)作為電力驅動系統(tǒng)的牽引電機，它能有效解決汽車對電機質量小、重量輕以及轉速范圍寬的要求。研究了簡單精確便于控制

2、的電機數(shù)學模型，完成了對電機定子的動態(tài)解耦。以解耦的d軸和q軸為研究對象，采用零d軸電流控制策略實現(xiàn)永磁同步電機的最大轉矩輸出，使電機的輸出最大轉矩提高了16.7％，改善了電機的帶負載能力。對于電機的電流、轉速的采樣信號，本文采用經典的轉速電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)進行調整，其中電流環(huán)作為內環(huán)可以提高系統(tǒng)的響應時間，將系統(tǒng)的響應時間從0.1s降低到0.04s，轉速環(huán)作為外環(huán)可以保證轉速跟隨給定轉速，在微小擾動情況下，轉速依然可以穩(wěn)定在給定轉速上

3、且穩(wěn)定后的轉速上下波動不超過0.5rad/s，實現(xiàn)汽車的平穩(wěn)運行。雙閉環(huán)的反饋控制策略還不足以使電機轉速保持較高的穩(wěn)態(tài)精度，容易給電動車帶來較大的震動和噪音，為此，本文設計采用模糊控制對轉速環(huán)中轉速調節(jié)器的PI參數(shù)進行優(yōu)化，實現(xiàn) PI參數(shù)自整定，并且在模糊控制模塊的設計中運用了可以在模糊控制和普通 PI控制間切換的模糊控制模塊，不僅保留了模糊控制控制穩(wěn)態(tài)精度高的特點，又減少了計算量，進一步降低了系統(tǒng)的超調量和系統(tǒng)的調節(jié)時間，系統(tǒng)超調從1

4、6.7％降到3.3％，調節(jié)時間降到0.02s。最后，對于經過反饋控制系統(tǒng)調整的采樣信號，采用電壓空間矢量控制算法(SVPWM)，輸出六路控制信號到逆變器的控制端，解決了電機定子三相電流不平衡以及諧波分量大的缺點，使輸出的定子三相電流更接近于正弦波，同時提高了對直流母線的電壓利用率，直流母線的電壓利用率提高了15.47％，達到對電機的更精確高效控制的目的。
　　通過matlab中的simulink仿真平臺實現(xiàn)了對混合動力汽車電力驅動