電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)用開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制研究.pdf

1、近幾年環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，人們對(duì)環(huán)保、節(jié)能的電動(dòng)汽車關(guān)注度持續(xù)增加，以及政府對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè)的優(yōu)惠政策的實(shí)施，使更多民眾在選購汽車時(shí)更傾向于電動(dòng)汽車。開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小、適于頻繁起停等特點(diǎn)，已成為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)熱點(diǎn)項(xiàng)目。但由于開關(guān)磁阻電機(jī)在低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大等缺點(diǎn)，也制約了其在電動(dòng)汽車行業(yè)的普及與推廣。
　　本文針對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制策略進(jìn)行研究，首先介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)的基本

2、工作原理和理想線性模型，對(duì)常用的開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制策略進(jìn)行分析和對(duì)比。提出了一種自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的控制策略，針對(duì)低速情況下的不同轉(zhuǎn)速使用自適應(yīng)波形系數(shù)來改變電流的上升和下降速率，加入了電流補(bǔ)償系數(shù)來減小電流誤差。為驗(yàn)證函數(shù)的有效性，利用FEMM軟件對(duì)樣機(jī)進(jìn)行電磁場分析，使用得到的矩角特性和磁鏈特性在MATLAB/Simulink中搭建樣機(jī)的非線性仿真模型。在仿真實(shí)驗(yàn)中，對(duì)不同控制方式下的電流和轉(zhuǎn)矩波形進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了自適應(yīng)轉(zhuǎn)

3、矩分配函數(shù)在抑制低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的有效性。
　　介紹了電動(dòng)汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)的整體控制策略，包括控制方式的平滑切換;為使電動(dòng)汽車在不同工況下快速平穩(wěn)起動(dòng)，使用的勻加速度起動(dòng)控制策略;為抑制在低速運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，使用了自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù);為提高制動(dòng)的安全性和一次續(xù)航里程，使用了電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)聯(lián)合使用的制動(dòng)控制策略。
　　根據(jù)企業(yè)的要求設(shè)計(jì)了基于TMS320F28069為主控芯片的驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，包括功率變換電路、采集電路、位置信號(hào)

4、檢測等。由于近些年不少先進(jìn)的控制方法引入到開關(guān)磁阻電機(jī)的控制中，再使用原有的前后臺(tái)系統(tǒng)將會(huì)使程序過于龐大且不易于后期修改和移植。因此在軟件方面將前后臺(tái)系統(tǒng)改為時(shí)序操作系統(tǒng)，使用模塊化編程，對(duì)任務(wù)的管理使用優(yōu)先級(jí)調(diào)度方式，每個(gè)任務(wù)運(yùn)行時(shí)間較為確定，減少了不必要中斷和延遲對(duì)程序的影響，合理利用芯片的閑置資源，提高CPU的運(yùn)行效率。軟件內(nèi)部設(shè)計(jì)包括了主程序、轉(zhuǎn)速計(jì)算、控制策略等方面。在企業(yè)的樣機(jī)平臺(tái)中，檢驗(yàn)了自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的