車用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電流預(yù)測控制策略研究.pdf

1、隨著近年來新能源汽車行業(yè)的大力發(fā)展，電動(dòng)汽車在解決能源問題，環(huán)境污染問題的同時(shí)，也在向提高驅(qū)動(dòng)性能，改善駕駛體驗(yàn)的方向邁進(jìn)。永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工況復(fù)雜多變，具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性的控制特點(diǎn)，常用的雙電流閉環(huán)調(diào)節(jié)以及傳統(tǒng)的電流預(yù)測控制難以實(shí)現(xiàn)全速域下的參考指令快速無超調(diào)響應(yīng)。因此，本文重點(diǎn)研究車用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)電流預(yù)測控制策略。
　　論文首先建立了考慮d、q軸電感非線性變化的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)MTP

2、A曲線及電壓橢圓限制曲線，并結(jié)合電磁仿真數(shù)據(jù)，得到在不同轉(zhuǎn)速下，指令轉(zhuǎn)矩與參考電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，進(jìn)行基本的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)搭建。
　　結(jié)合離散化電機(jī)模型，分析數(shù)字信號(hào)處理器芯片的控制時(shí)序邏輯。并在此基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)預(yù)測算法進(jìn)行了改進(jìn)，使其能夠在高轉(zhuǎn)速，大轉(zhuǎn)矩的場合下使用。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)電流預(yù)測算法能夠在寬廣的轉(zhuǎn)速區(qū)間下保持良好的轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能及較小的穩(wěn)態(tài)誤差。
　　由于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組提供的電壓有限。為實(shí)現(xiàn)電壓限制情況下

3、的快速響應(yīng)，在改進(jìn)電流預(yù)測控制的基礎(chǔ)上加入電流軌跡控制。按逆變器工作特性計(jì)算出電流平面內(nèi)單個(gè)周期電流活動(dòng)范圍，并按不同性能指標(biāo)設(shè)計(jì)出三種不同的控制軌跡。仿真結(jié)果表明，三種不同的軌跡控制策略都能夠使逆變器充分利用直流端所能提供的電壓，并達(dá)成不同的控制目標(biāo)。
　　考慮到仿真模型與實(shí)際樣機(jī)存在的區(qū)別，模型算法與代碼化實(shí)現(xiàn)之間的差異。利用測功機(jī)臺(tái)架對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入電流軌跡控制后的改進(jìn)電流預(yù)測算法能夠在電壓限制條件下，