車輛電力驅(qū)動系統(tǒng)電機混沌特性及實驗研究.pdf

1、電動汽車的電力驅(qū)動系統(tǒng)主要由電動機系統(tǒng)與機械傳動系統(tǒng)所構(gòu)成，是電動汽車的核心部分。研究表明，汽車的驅(qū)動電機和機械傳動裝置在運行的過程中會產(chǎn)生混沌現(xiàn)象，這給汽車帶來影響車輛壽命、增加行車的安全性等非常不利的影響，因此需要對其混沌現(xiàn)象的產(chǎn)生機理，特征辨識以及抑制方法進行研究。驅(qū)動電機是汽車的動力來源，對其混沌特性進行研究是對車輛系統(tǒng)耦合混沌特性進行研究的基礎(chǔ)。研究電機混沌產(chǎn)生的條件有助于使電機在運行過程中避開產(chǎn)生混沌的區(qū)域，以及在混沌現(xiàn)象產(chǎn)

2、生時將其進行抑制，而使電機運行在混沌狀態(tài)是進行以上研究的前提。研究電機混沌化的方法有助于發(fā)現(xiàn)可能導致電機進入混沌狀態(tài)的原因，這對控制器的合理設(shè)計有一定的指導意義。使電機產(chǎn)生混沌還可以模擬實際車輛中驅(qū)動電機的混沌狀態(tài)，從而在車輛混沌耦合特性分析試驗臺中提供混沌化的動力源。
　　本文研究的重點是分析電動汽車中應(yīng)用比較廣泛的兩種電動機：永磁同步電動機和無刷直流電動機的混沌特性；在車輛系統(tǒng)混沌耦合研究試驗臺上如何使驅(qū)動電機產(chǎn)生混沌化的動力

3、源的方法。
　　本文主要完成了以下4方面的研究內(nèi)容：
　　首先，介紹了本課題的研究背景、目的、意義以及電機混沌行為和混沌控制的研究現(xiàn)狀。
　　其次，分別建立了永磁同步電機、無刷直流電機在兩相轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)坐標系(d-q)下的數(shù)學模型，并在d-q坐標系下對該模型進行仿射與時間尺度變換，從而得到了適用于分析系統(tǒng)混沌特性的數(shù)學模型。采用穩(wěn)定性分析與分岔圖等方法對永磁同步電機和無刷直流電機出現(xiàn)混沌行為時參數(shù)的臨界值進行求解。

4、　　然后，介紹了用于混沌化的間接時間延遲反饋和直接時間延遲反饋法，并將其應(yīng)用到基于d-q坐標系的永磁同步電機和無刷直流電機。推導了兩相導通狀態(tài)下的無刷直流電機混沌模型，并根據(jù)改變母線電壓進行調(diào)速的原理，利用間接延遲反饋法，不僅實現(xiàn)了電機的混沌化，還能夠?qū)⒒煦缁霓D(zhuǎn)速控制在期望的范圍內(nèi)。
　　最后，利用LabVIEW和NI-USB數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計搭建了無刷直流電機試驗臺，進行了混沌化控制的實驗，實驗結(jié)果表明了延遲反饋方法產(chǎn)生可控混沌的