電動汽車五相永磁無刷電機的容錯控制策略研究.pdf

1、隨著電力電子技術、計算機技術和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,由逆變器供電的電機驅動系統(tǒng)的相數(shù)不再受到供電相數(shù)的限制。與三相電機驅動系統(tǒng)相比,多相電機驅動系統(tǒng)在低壓大功率、高可靠性等應用場合具有明顯優(yōu)勢,因此多相電機驅動系統(tǒng)特別適合于電動車輛、航空航天、船舶電力推進等場合,并且得到各國科研人員越來越多的關注和重視。然而,作為一種新技術,多相電機控制在理論研究和實際應用等方面仍然存在著諸多值得探討和研究的問題。為滿足高可靠性四輪獨立驅動電動汽車的應用

2、要求,本文選擇輪轂式五相永磁無刷電機作為控制對象,重點研究了三種五相永磁無刷電機驅動系統(tǒng)。主要內容包括：
　　 ⑴根據(jù)電機反電勢形狀的不同,本文將五相永磁無刷電機(Permanent magnetbrushless motor,簡稱PMBL電機)分為兩類:反電勢為正弦波的五相無刷交流電機(Brushless AC motor,簡稱BLAC電機),反電勢為梯形波的五相無刷直流電機(Brushless DC motor,簡稱BLDC

3、電機),其中五相BLDC電機又可分為兩類:反電勢為144°平頂波的五相144°BLDC電機和反電勢為120°平頂波的五相120°BLDC電機。推導了基于d1-q1-d3-q3-z0空間的廣義Park變換矩陣,分別建立了三種五相永磁無刷電機的數(shù)學模型。詳細討論了多維矢量控制問題,同時建立了MATLAB仿真模型,對五相永磁無刷電機解耦控制進行了驗證。
　　 ⑵針對電機故障運行進行了分析,推導了三種五相永磁無刷電機故障模型,并分別對其

4、容錯控制策略進行了研究,提出了電機無擾運行條件和定子電流優(yōu)化方法,同時建立了瞬態(tài)場路聯(lián)合仿真模型,模擬了電機故障運行情況,并驗證了容錯控制策略的有效性。
　　 ⑶提出了基于神經網絡逆系統(tǒng)的容錯控制策略,并將其應用于五相永磁無刷電機驅動系統(tǒng)。分別推導了三種五相永磁無刷電機的可逆性證明,并采用BP神經網絡構造逆系統(tǒng),將逆系統(tǒng)與五相永磁無刷電機原系統(tǒng)復合,即將原系統(tǒng)重構為偽線性系統(tǒng),實現(xiàn)了五相永磁無刷電機神經網絡逆容錯控制。采集容錯控