容錯永磁同步電機矢量控制在電動汽車驅動上的應用

1.78萬字 41頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目 錄
第一章 緒 論 1
1.1課題的背景與意義 1
1.2電動汽車的分類和比較 2
1.3電動汽車對電機驅動系統(tǒng)的要求 4
1.4幾種電機及其驅動系統(tǒng)的比較 5
1.4.1電動汽車驅動電機比較 5
1.4.2電機驅動系統(tǒng)的比較 6
1.5容錯控制技術研究現(xiàn)狀 7
1.6永磁同步電動機控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向 9
第二章 永磁同步電機矢量控制原理 12
2.1 五相永磁同步電機的數(shù)學模型 12
2.1.1 五相永磁同步電機在自然坐標系下的數(shù)學模型 12
2.1.2 五相永磁同步電機在旋轉坐標系下的數(shù)學模型 14
2.2永磁同步電機矢量控制方法 15
2.3 電壓空間脈寬矢量PWM(SVPWM)技術 18
2.3.1 五相逆變器模型及空間電壓矢量分析 18
2.3.2 相鄰最大兩矢量SVPWM控制 21
2.3.3 相鄰最近四矢量SVPWM控制 23
第三章 永磁同步電機矢控量制系統(tǒng)仿真 26
3.1 SVPWM驅動控制系統(tǒng)模型的建立 27
3.1.1 永磁同步電機仿真模塊 27
3.1.2 扇區(qū)判斷及基本作用時間求解模塊 27
3.1.2.1 相鄰最大兩矢量扇區(qū)判斷及作用時間求解模塊 27
3.1.2.2 相鄰最近四矢量扇區(qū)判斷及作用時間求解模塊 29
3.1.3 SVPWM波形生成模塊 30
3.1.4 SVPWM模塊的總體結構 30
3.1.5 五相逆變器模型 31
3.1.6 SVPWM控制系統(tǒng)總體仿真模型的建立 31
3.2 SVPWM控制系統(tǒng)仿真結果與分析 31
3.2.1 相鄰最大兩矢量定子電流響應波形 31
3.2.2 相鄰最大兩矢量各相PWM占空比輸出波形 32
3.2.3 相鄰最近四矢量定子電流響應波形 32
3.2.4 相鄰最近四矢量各相PWM占空比輸出波形 33
第四章 結論 34
致謝 35
參考文獻 36



摘要 隨著全球能源短缺與環(huán)境惡化問題日益嚴重，電動汽車的發(fā)展越來越受到關注。其中，電機驅動技術是電動汽車發(fā)展的關鍵技術之一。電動汽車中，電機驅動系統(tǒng)作為電動汽車的動力源，其對動態(tài)性能和系統(tǒng)的可靠性具有很高的要求。而多相電機驅動系統(tǒng)具有大功率驅動、高可靠性和極好的動態(tài)性能等優(yōu)點，符合電動汽車對電機驅動系統(tǒng)的要求。隨著電力電子技術和微處理器技術的發(fā)展，使得多相電機驅動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)成為了可能。
文中以永磁同步電機在電動車上的應用為目標，介紹了電動車控制系統(tǒng)的組成、矢量控制的基本原理。基于永磁同步電機具有多變量、非線性的復雜特性，為研究需要，對其物理模型進行簡化，建立了電機的數(shù)學模型及其基本方程。在矢量控制眾多方法中采用最為簡單的使直軸電流 方法進行研究，得到了基于轉子磁場定向矢量控制下的電機電磁轉矩方程。在Matlab/Simulink 搭建整個系統(tǒng)仿真模型、轉速和電流控制模塊。仿真結果表明所得波形符合理論分析，系統(tǒng)響應快、超調量小，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，具有良好的動、靜態(tài)特性。

關鍵詞：容錯永磁電機 矢量控制 建模 仿真