電動汽車永磁同步電機(jī)控制方法研究與應(yīng)用.pdf

1、電動汽車的電機(jī)控制系統(tǒng)要求具有轉(zhuǎn)矩控制精確、能量反饋高、需要克服車載惡劣環(huán)境等特性，驅(qū)動電機(jī)控制性能直接影響著整車的安全性、舒適性、快速性、動力性和續(xù)航里程等性能。本文圍繞電動汽車作為整車動力驅(qū)動用的永磁同步電機(jī)（簡寫為PMSM）控制方法及策略進(jìn)行研究、改進(jìn)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行闡述。
　　本文首先作為電動汽車驅(qū)動的電機(jī)性能要求，并介紹了5種常用電動汽車城驅(qū)動系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，分析了電動汽車常用的4種驅(qū)動電機(jī)本身性能及特點(diǎn)，通過分

2、析對比，最終選用PMSM電機(jī)作為本課題研究的驅(qū)動電機(jī)。進(jìn)一步介紹PMSM基本結(jié)構(gòu)及工作原理和3種常用的控制方法，經(jīng)過對這3中方法分別分析、歸納進(jìn)而橫向?qū)Ρ龋x擇空間矢量控制作為本課題PMSM控制方法。其次通過對PARK變換和CLARKE變換的分析，完成了PMSM在三種坐標(biāo)系下（A-B-C坐標(biāo)系、α-β坐標(biāo)系、d-q-0坐標(biāo)系）數(shù)學(xué)建模，在分析了各模型的應(yīng)用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化確定了一種針對電動汽車性能需求的PMSM控制策略：基速以下

3、，采用轉(zhuǎn)矩/電流最大控制；基速以上，采用弱磁控制。并在MATLAB/Simulik環(huán)境下建立了基于空間矢量控制和針對電動汽車性能需求控制策略的PMSM仿真模型，通過仿真驗(yàn)證了所述控制策略的可行性。然后結(jié)合自己在河南速達(dá)電動汽車科技有限公司實(shí)習(xí)期間，該公司所設(shè)計(jì)的某款新能源純電動汽車整車動力驅(qū)動性能指標(biāo)和電動車輛驅(qū)動電機(jī)選型原則及專家經(jīng)驗(yàn)，以此確定了所需PMSM主要參數(shù)。接著對車用PMSM控制器需求進(jìn)行分析，從而完成該控制器的空間布局設(shè)計(jì)

4、。在此基礎(chǔ)上，采用IGBT作為功率開關(guān)器件，設(shè)計(jì)了以三相全控橋式逆變電路為主回路的控制器硬件系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動部分。在河南速達(dá)電動汽車科技有限公司相關(guān)技術(shù)工作的基礎(chǔ)之上，并根據(jù)所選用電機(jī)的主要參數(shù)，來確定主回路的關(guān)鍵參數(shù)和IGBT、電容等電力電子器件的選用。通過對主控芯片參數(shù)計(jì)算，選用以數(shù)字信號處理器TMS320F2812為核心的控制器硬件系統(tǒng)主控部分。從而確定其外圍電路、解碼電路等。并在 Code Composer Studio集成開發(fā)環(huán)境