電動車用開關(guān)磁阻電機控制系統(tǒng)研究及實現(xiàn).pdf

1、隨著當(dāng)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(qū)動用電機有很多，開關(guān)磁阻電機因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、整個系統(tǒng)具有效率高、可控參數(shù)多、起動電流小、起動轉(zhuǎn)矩大等特點，是極具發(fā)展?jié)摿Φ碾妱榆囼?qū)動電機之一。 有關(guān)開關(guān)磁阻電機的研究歷史是隨著電力電子技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展而不斷進步的。開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)是一種新型的變速拖動系統(tǒng)，其調(diào)速性能與其他調(diào)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(diào)速性能，但也存在許多問題，比如開關(guān)磁阻電機理想的實用數(shù)學(xué)模型很難建立，電機轉(zhuǎn)矩脈動、噪音大，位置傳感器的使用增加了電機的結(jié)構(gòu)復(fù)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(dāng)前電動車車用電機的情況和發(fā)展趨勢，通過對比其他調(diào)速系統(tǒng)，分析說明了開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點。全面總結(jié)了開關(guān)磁阻電動機的發(fā)展方向及應(yīng)用前景，描述了開關(guān)

3、磁阻電動機調(diào)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(guān)磁阻電機的線性仿真模型，并對模型進行了詳細(xì)的仿真分析研究，對比分析各種開關(guān)磁阻電機的非線性模型，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種簡化了的非線性電感模型，仿真結(jié)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(guān)斷角，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)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(jié)果表明，它實現(xiàn)了電機的正常運行，很好的抑止了電機轉(zhuǎn)矩脈動，同時有效地降低了噪聲。文章中還實現(xiàn)一種簡單的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)，進行轉(zhuǎn)矩分配控制器的設(shè)計，有效地抑制轉(zhuǎn)矩脈動。論文最后實現(xiàn)了四相電機控制器的設(shè)計，采用專用的DSP電機控制芯片，充分利用此芯片的資源設(shè)計出一種基于智能功率模塊IPM的四相電機的功率驅(qū)動電路，并對位置檢測、電流檢測等外圍電路進行了設(shè)計，對系統(tǒng)進行了軟件的分