內(nèi)置式永磁同步電機控制方法設計研究

1.5萬字 40頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要 內(nèi)置式永磁同步電機( Interior Permanent Magnet Synchronous Motor ，IPMSM)因其體積小、可靠性好、調(diào)速范圍寬、易于弱磁等適合電動汽車的優(yōu)點已成為電動汽車領域的首選驅動電機。因此，本文選擇車用內(nèi)置式永磁同步電機作為研究對象，在了解分析內(nèi)置式永磁同步電機矢量控制策略研究近況的基礎上，針對電動汽車對電機驅動控制性能在轉矩輸出能力、轉速動態(tài)響應性能、電流跟隨性、調(diào)速范圍、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面的要求，對電機全速度范圍矢量調(diào)速控制策略進行了研究和仿真驗證。
本文首先在Clark 和Park 坐標變換以及永磁同步電機數(shù)學模型的基礎上分析內(nèi)置式永磁同步電機的工作區(qū)域和電壓電流限制，提出最大轉矩電流比控制和電壓閉環(huán)弱磁控制策略，實現(xiàn)了電機輸出轉矩的最大限度利用。其次，本文通過分析內(nèi)置式永磁同步電機的電氣動態(tài)性能，進行了電流控制器設計，并采用反饋補償?shù)姆椒▽﹄娏骺刂破鬟M行解耦控制以提高電流控制器的動態(tài)響應和魯棒性。本文給出了解耦電流控制的PI參數(shù)計算和抗電壓飽和方案框圖。
最后，本文在理論分析和參數(shù)設計的基礎上建立電機全速度范圍調(diào)速控制系統(tǒng)的MATLAB仿真模型，通過各運行模式下的仿真實驗驗證了文中所述控制方法的有效性。

關鍵詞：內(nèi)置式永磁同步電機(IPMSM) 最大轉矩電流比控制(MTPA) 弱磁控制