混合動(dòng)力汽車用永磁同步電機(jī)及其控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、　　本文提出了對永磁同步電機(jī)低速轉(zhuǎn)矩特性影響較大的電磁參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)方法，得出了定子繞組匝數(shù)根據(jù)電機(jī)的低速最大轉(zhuǎn)矩和恒轉(zhuǎn)矩范圍進(jìn)行最佳選擇的方案，給出了氣隙的選擇公式；分析了永磁同步電機(jī)高速弱磁困難的原因及幾個(gè)重要電磁參數(shù)的選擇對電機(jī)最高轉(zhuǎn)速和恒功率能力的影響，通過解析分析和實(shí)例設(shè)計(jì)，給出兼顧電機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩大小和最高轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)方法?！　「鶕?jù)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)永磁同步電機(jī)矢量控制算法，研究了混合動(dòng)力汽車能量回饋對電機(jī)的要求。

2、具體分析永磁同步電機(jī)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)電時(shí)工作機(jī)理，提出了永磁同步電機(jī)能量回饋時(shí)的控制策略，并對電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。設(shè)計(jì)了基于DSP控制的軟件和硬件。實(shí)驗(yàn)研究了電機(jī)在電動(dòng)和發(fā)電兩種狀態(tài)下的機(jī)械特性和系統(tǒng)的效率。電機(jī)的機(jī)械特性滿足電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)的要求?！　∫浴熬盼濉备拍钴囃ㄓ嵪到y(tǒng)為基礎(chǔ)，分析了電動(dòng)汽車“概念車”上RS-485通訊方式、ASCII模式和二進(jìn)制模式。根據(jù)電動(dòng)汽車“概念車”通訊數(shù)據(jù)需要，確定了電動(dòng)汽車通訊系統(tǒng)通訊協(xié)議。由于混合動(dòng)力

3、汽車單元結(jié)構(gòu)、工作機(jī)理及通訊數(shù)據(jù)流不同于概念車，同時(shí)串口通訊需有主從結(jié)構(gòu)，分時(shí)間段通訊、傳輸效率低等缺點(diǎn)，這將影響各系統(tǒng)的控制效率。提出了基于控制器局部網(wǎng)(CAN-ControllerAreaNetwork)總線通訊方式，分析了通訊機(jī)理，設(shè)計(jì)了適用于電機(jī)控制系統(tǒng)的通訊系統(tǒng)硬件和軟件。確定了電機(jī)控制系統(tǒng)通訊協(xié)議?！　≥^系統(tǒng)地研究了并聯(lián)混合動(dòng)力總成和串聯(lián)混合動(dòng)力總成的控制策略和控制算法。對于并聯(lián)混合動(dòng)力總成提出了限制和調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)間的

4、控制策略，根據(jù)工況要求和發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)在高效率區(qū)間運(yùn)行，從而確定發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩。根據(jù)工況要求和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩指令，調(diào)節(jié)電機(jī)的扭矩輸出，滿足扭矩輸出要求，從而確定電機(jī)的輸出扭矩?！　”疚耐茖?dǎo)了永磁同步電機(jī)適用于混合電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)的矢量控制下的直接轉(zhuǎn)矩控制。對電機(jī)本體進(jìn)行了的優(yōu)化和仿真計(jì)算，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了解析分析得出的結(jié)論，表明該電機(jī)可望獲得較大的性能體積比。研制了以CAN總線為基礎(chǔ)的通訊模式，通過高速數(shù)字傳輸對電機(jī)進(jìn)行直接轉(zhuǎn)矩控制。