電動車用開關磁阻電機控制系統(tǒng)研究及實現.pdf

1、隨著當前石油資源短缺和環(huán)境污染的加劇，電動汽車的發(fā)展又受到人們的重視。目前，作為電動汽車驅動用電機有很多，開關磁阻電機因其結構簡單、成本低、整個系統(tǒng)具有效率高、可控參數多、起動電流小、起動轉矩大等特點，是極具發(fā)展?jié)摿Φ碾妱榆囼寗与姍C之一。 有關開關磁阻電機的研究歷史是隨著電力電子技術以及微電子技術的發(fā)展而不斷進步的。開關磁阻電機調速系統(tǒng)是一種新型的變速拖動系統(tǒng)，其調速性能與其他調速系統(tǒng)相比更加優(yōu)良，它由雙凸極的磁阻電機、功率變換

2、器、位置傳感器、控制器組成。雖然其具有很好的調速性能，但也存在許多問題，比如開關磁阻電機理想的實用數學模型很難建立，電機轉矩脈動、噪音大，位置傳感器的使用增加了電機的結構復雜性而降低可靠性，這些問題都有待進一步研究和完善。 本文在對前人研究成果以及大量資料文獻的了解下，介紹了當前電動車車用電機的情況和發(fā)展趨勢，通過對比其他調速系統(tǒng)，分析說明了開關磁阻電動機調速系統(tǒng)的優(yōu)缺點。全面總結了開關磁阻電動機的發(fā)展方向及應用前景，描述了開關

3、磁阻電動機調速系統(tǒng)的四個組成部分和運行情況。從分析SR電機的性能入手，在Matlab/Simulink下建立了開關磁阻電機的線性仿真模型，并對模型進行了詳細的仿真分析研究，對比分析各種開關磁阻電機的非線性模型，在此基礎上設計了一種簡化了的非線性電感模型，仿真結果表明此方法能簡單精確地擬合電機的性能，取得很好的效果。文章中還建立一種基于模糊神經網絡的非線性模型，并對比分析了三種方法，仿真中確定了電機的最優(yōu)開通關斷角，在此基礎上實現了電流斬

4、波控制、角度位置控制、變幅值電流斬波控制以及分段雙閉環(huán)PI控制，仿真結果表明，它實現了電機的正常運行，很好的抑止了電機轉矩脈動，同時有效地降低了噪聲。文章中還實現一種簡單的轉矩分配函數，進行轉矩分配控制器的設計，有效地抑制轉矩脈動。論文最后實現了四相電機控制器的設計，采用專用的DSP電機控制芯片，充分利用此芯片的資源設計出一種基于智能功率模塊IPM的四相電機的功率驅動電路，并對位置檢測、電流檢測等外圍電路進行了設計，對系統(tǒng)進行了軟件的分