車(chē)用異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、在能源危機(jī)和環(huán)境污染的背景下，電動(dòng)汽車(chē)作為一種高效，環(huán)保，節(jié)能的新興交通工具，逐漸受到人們的重視。異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、價(jià)格便宜、維護(hù)方便，隨著電力電子技術(shù)和相關(guān)控制理論的發(fā)展，異步電機(jī)的控制性能有了很大改善，使其在電動(dòng)汽車(chē)上得到了廣泛應(yīng)用。與工業(yè)用的異步電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)相比，電動(dòng)汽車(chē)要求驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能，并且盡量?jī)?yōu)化系統(tǒng)效率以提高電動(dòng)汽車(chē)行駛里程數(shù)。
　　本文以開(kāi)發(fā)車(chē)用異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器為目標(biāo)，采用了異步電機(jī)矢量控制

2、方法，并針對(duì)車(chē)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)異步電機(jī)矢量控制方法進(jìn)行了改進(jìn)。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的異步電機(jī)矢量控制方法中，參數(shù)變化會(huì)使轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向不準(zhǔn)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩控制不準(zhǔn)，這是影響異步電機(jī)調(diào)速性能的重要原因。傳統(tǒng)的電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方法模型復(fù)雜、計(jì)算量大，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，本文采用了一種基于模型參考自適應(yīng)理論的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向直接校正策略，該方法以定子電流與轉(zhuǎn)子磁鏈的點(diǎn)乘作為參考模型，實(shí)時(shí)補(bǔ)償轉(zhuǎn)子磁鏈定向誤差。為了驗(yàn)證該方法的

3、可行性，論文在Matlab/Simulink環(huán)境下建立了異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真模型，對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向校正效果和電機(jī)不同工況下的調(diào)速性能進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向校正策略能夠快速校正磁場(chǎng)定向誤差。該矢量控制系統(tǒng)具備良好的調(diào)速性能，能夠滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的需求。
　　為了提高電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程數(shù)，論文從提高電機(jī)效率和實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)兩個(gè)方面進(jìn)行研究。論文中首先分析了常見(jiàn)的幾種異步電機(jī)效率優(yōu)化控制方法，并選擇了最小

4、定子電流控制方法控制方法，針對(duì)傳統(tǒng)最小定子電流控制方法的不足，論文提出了一種改進(jìn)的基于轉(zhuǎn)差頻率閉環(huán)的最小定子電流控制方法。在能量回饋方面，論文分析了再生制動(dòng)的原理及需滿(mǎn)足的條件，并將最小定子電流控制方法應(yīng)用到再生制動(dòng)過(guò)程中，以提高發(fā)電效率。最后針對(duì)再生制動(dòng)過(guò)程中動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求不高的特點(diǎn)，對(duì)最小定子電流控制方法進(jìn)行了簡(jiǎn)化。
　　在理論分析和仿真研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了基于TMS320F2812的車(chē)用異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，包括控制器的硬件設(shè)計(jì)