反凸極永磁同步輪轂電機(jī)控制策略研究.pdf

1、反凸極永磁同步電機(jī)由于直軸電感大于交軸電感能夠?qū)崿F(xiàn)更寬的擴(kuò)速范圍，因此在電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文針對(duì)反凸極電機(jī)特點(diǎn)，分析了其在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)的工作模式，針對(duì)輪轂電機(jī)工作過程中參數(shù)變化范圍大的特點(diǎn)，提出了自適應(yīng)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略和自適應(yīng)弱磁控制策略。主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　首先，針對(duì)反凸極永磁同步輪轂電機(jī)自身結(jié)構(gòu)參數(shù)特點(diǎn)，從理論上分析了反凸極永磁同步電機(jī)與傳統(tǒng)正凸極永磁同步電機(jī)在各工作狀態(tài)下

2、的差異，針對(duì)基速以上和基速以下分別選擇了適應(yīng)各工作狀態(tài)的控制策略，搭建了反凸極永磁電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，針對(duì)具體試驗(yàn)樣機(jī)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的控制效果。
　　其次，由于電機(jī)在復(fù)雜工況下參數(shù)變化大，研究了基于最小二乘法的電機(jī)在線參數(shù)辨識(shí)方法。針對(duì)傳統(tǒng)最小二乘法在線參數(shù)辨識(shí)方程的欠秩問題，提出了分步最小二乘法的參數(shù)辨識(shí)策略。從理論上分析了參數(shù)辨識(shí)誤差產(chǎn)生的原因，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行對(duì)比研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了分步最小二乘法參數(shù)辨識(shí)的快

3、速性和準(zhǔn)確性。
　　再次，在理論上分析了參數(shù)變化對(duì)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的影響，提出了自適應(yīng)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制。通過對(duì)電機(jī)參數(shù)辨識(shí)程序的調(diào)用，周期性的對(duì)電機(jī)內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行在線校正并將校正后的參數(shù)用于計(jì)算在線最大轉(zhuǎn)矩電流比曲線，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制，并通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自適應(yīng)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的有效性。
　　最后，提出了電壓給定自適應(yīng)弱磁控制策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)反凸極永磁電機(jī)的弱磁擴(kuò)速控制。通過分析電壓限制下控制系統(tǒng)電流環(huán)PI