混合动力电动汽车感应电机直接转矩控制的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要混合动力电动汽车对电驱动系统提出了较高要求，一个高效、节能、响应迅速、鲁棒性强的电驱动系统是提高整车性能的关键。感应电机在电动汽车用电机领域应用广泛。它的控制技术也很成熟，变压变频控制、矢量控制等控制方法在工业电机驱动控制领域己取得了成功。新发展起来的直接转矩控制是近年来电机驱动控制领域里的又一项高性能的交流变频调速技术，具有控制手段直接、结构简单以及转矩动态响应快等特点，成为人们研究的热点，被认为是非常适合电动汽车的一种电机控制方法。本文首先以正在研制的FAW混合动力电动汽车为例，在试验研究的基础上，阐述了混合动力电动汽车感应电机采

2、用矢量控制方式的优缺点:矢量控制能够满足电动汽车高动态性能的要求，但同时，该方法需要速度传感器，而且解祸运算复杂。针对矢量控制的不足，人们提出将直接转矩控制应用到电动汽车上。因此，文章从直接转矩控制的基本原理出发，进行了直接转矩控制的MATLAB仿真，实现了转矩控制和转速控制。在此基础上，以完成FAW混合动力电动汽车的三种工作模式为例，验证了混合动力电动汽车感应电机采用直接转矩控制方案的可行性。同时，在经过与六边形磁链方案进行比较后，本文得出结论认为:圆形磁链轨迹方案能够解决直接转矩控制低速性能差的缺点，而且可以方便地进行弱磁控制。由于无速度传感器控制以及电驱动系统的

3、效率优化对电动汽车有着特别的意义。因此在文章最后，通过采用模型参考自适应控制(MRAS)的方法，从理论和仿真两方面进行了电机的速度辨识，结果较好。电驱动系统效率优化问题的解决，是通过建立电驱动系统损耗的数学模型，并以损耗最小为原则，求解电机稳态条件下的优化磁链进行的。关键词混合动力电动汽车;感应电机;直接转矩控制哈尔滨工业大学丁学硕士学位论文AbstractHybridElectricVehicle(HEV)needsahighperformanceelectricdrivesystem.Anefficient,energy-saving,fastresponse,r

4、obustelectricmotoranddrivesystemarethekeystoenhancethewholevehicleperformance.Inductionmotoriswidelyusedinelectricvehicle(EV)motors.Itscontroltechnologyisverymature.VVVF,FOC(FieldOrientatedControl)havebeensuccessfulinindustrialmotorsdrives.Thenew-developedDTC(DirectTorqueControl)isanoth

5、erpowerfulcontrolmethodformotordrives.Becauseofitscharacteristicsofsimpleprinciple,fastresponse,speedsensorlesscontrol,DTChasbeenthehotspotofresearch,andisconsideredasakindofcontrolmethodthatisverysuitableforEV.Firstly,thispapertakesthebeingdevelopedFAWHEVforexample,anddiscussestheadvan

6、tagesanddisadvantagesoftheFieldOrientatedControlledinductionmotordrivesystemforHEVbasedontheexperimentalresults,andconcludesthatFOCcanmeettherequirementsofEV,butitneedsspeedsensoranditscontrolmethodistoocomplextouse.ToovercomethedrawbacksofFOC,somepeopleproposedtoapplyDTCtoEV.Therefore,

7、thenextworkofthispaperistodescribethebasicprincipleofDTC,anddoesthesimulationresearchbasedonMATLABsoftware,andfulfillsthefunctionoftorquecontrolandspeedcontrol.Basedontheabove-mentionedDTCprincipleandMATLABsoftware,thispaperconductssimulationtoimplementDTCintoHEVbyfinishingthet