混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動先進(jìn)控制算法的研究.pdf

1、混合動力汽車作為解決傳統(tǒng)汽車面臨的能源問題和環(huán)境污染問題的新型節(jié)能產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)成為世界各國汽車行業(yè)的研究熱點。永磁同步電機(jī)功率密度高、調(diào)速性能良好，成為混合動力汽車的首選驅(qū)動電機(jī)。因此，研究永磁同步電機(jī)控制算法具有較高的理論和現(xiàn)實意義。目前，在交流驅(qū)動領(lǐng)域中矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制是兩種典型的控制方案。
　　矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制精度高，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行平穩(wěn)。常用的電流策略有id=0控制和MTPA控制。運用MATLAB/Simul

2、ink仿真軟件對兩種策略進(jìn)行建模，分析發(fā)現(xiàn)MTPA控制比id=0控制復(fù)雜，但能夠充分利用磁阻轉(zhuǎn)矩，具有一定的優(yōu)勢。由于逆變器性能的限制，如果電機(jī)達(dá)到基速后繼續(xù)提速，轉(zhuǎn)矩將迅速下降。為了拓寬電機(jī)的調(diào)速范圍，提出了基速以上采用弱磁增速進(jìn)行優(yōu)化的方案。建立了弱磁控制的系統(tǒng)模型，得到系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、三相電流等仿真波形，分析得知電機(jī)電流矢量達(dá)到了預(yù)先設(shè)計的弱磁運動軌跡。
　　直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)響應(yīng)迅速、對參數(shù)的魯棒性好。但是傳

3、統(tǒng)的純積分磁鏈觀測器存在積分初值與直流分量造成的累積誤差，導(dǎo)致電機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動較大。為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，提出了兩種改進(jìn)型的磁鏈觀測器：一階低通濾波器和幅值限定補償積分器，并設(shè)計其算法方案。進(jìn)行Simulink建模仿真，通過對結(jié)果的評估得知，一階低通濾波磁鏈觀測器在電機(jī)低速時存在失真，而幅值限定補償磁鏈觀測器可以觀測到更準(zhǔn)確的磁鏈值，使轉(zhuǎn)矩與磁鏈脈動明顯減小，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
　　最后，基于 dSPACE半實物仿真平臺搭建了