混合動力汽車電驅(qū)動單元伺服控制仿真驗證平臺設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、節(jié)能和環(huán)保成為汽車發(fā)展的兩個重要主題，新能源汽車技術(shù)成為未來汽車技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。我國對新能源汽車技術(shù)做出了“三縱三橫”的研發(fā)布局，驅(qū)動電機(jī)及其控制系統(tǒng)作為“三縱三橫”研發(fā)布局中的橫向組成部分，是新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以此為出發(fā)點，基于 dSPACE半實物仿真系統(tǒng)，設(shè)計了一個面向永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的快速開發(fā)及仿真驗證平臺，提出了一種電機(jī)原型控制系統(tǒng)快速開發(fā)與實現(xiàn)的方法。
　　利用模塊化設(shè)計思想，對快速開發(fā)及

2、仿真驗證平臺進(jìn)行功能分析，將平臺劃分為主控模塊、功率驅(qū)動模塊、電源模塊、傳感器模塊、信號調(diào)理模塊及負(fù)載模擬模塊六大功能模塊。根據(jù)功能劃分，對各模塊的功能實現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計，對系統(tǒng)進(jìn)行集成優(yōu)化，最終完成了硬件系統(tǒng)平臺的搭建。在完成硬件系統(tǒng)平臺搭建的基礎(chǔ)上，利用該平臺進(jìn)行3kW永磁同步電機(jī)空間矢量和直接轉(zhuǎn)矩兩種原型控制器的開發(fā)并進(jìn)行試驗測試，以驗證該平臺的可行性和通用型，同時對比分析比較了兩種控制策略的各自特點和優(yōu)勢。其中，針對直接轉(zhuǎn)矩的磁鏈觀測

3、環(huán)節(jié)，采用一階慣性濾波器和幅值限定補(bǔ)償?shù)姆椒▽ζ溥M(jìn)行了改進(jìn)。試驗數(shù)據(jù)證明，空間矢量控制算法的調(diào)速性能更為平滑穩(wěn)定，轉(zhuǎn)矩的波動性更?。恢苯愚D(zhuǎn)矩控制算法則在快速響應(yīng)性能方面的表現(xiàn)更為優(yōu)越。
　　研究結(jié)果表明，基于 dSPACE的快速開發(fā)及仿真驗證平臺能夠快速實現(xiàn)在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建控制算法模型，通過RTI/RTW實現(xiàn)算法模型與硬件接口的連接，完成代碼的自動生成及下載。開發(fā)過程不再需要繁瑣而又容易出錯的代碼編寫，減

4、少了開發(fā)人員的工作量而可以把時間和精力專注于算法本身的優(yōu)化工作上。利用Contro lDesk建立綜合實驗環(huán)境可以實現(xiàn)系統(tǒng)的在線實時調(diào)試；可根據(jù)需要跟蹤任何變量，并可以在線實時修改系統(tǒng)參數(shù)并根據(jù)實時運行效果確定最佳參數(shù)；調(diào)參、分析和優(yōu)化工作都可在線完成，直至達(dá)到控制要求，相對于傳統(tǒng)“調(diào)試-修正優(yōu)化-再調(diào)試”的過程減化了工作流程，顯著縮短了開發(fā)周期。該平臺具有良好的可行性和較好的實用價值，為混合動力汽車驅(qū)動電機(jī)及其先進(jìn)控制技術(shù)的深入研究奠