电动汽车永磁同步电机直接转矩控制策略研究

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1、机械设计与制造第4期102MachineryDesign&Manufacture2016年4月电动汽车永磁同步电机直接转矩控制策略研究戴彦，(1．燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室，河北秦皇岛066004；2唐山学院信息工程系，河北唐山063000)摘要：针对轮毂式电动汽车用永磁同步电机(PMSM)的研究，为解决传统直接转矩控制(DTC)中存在的转矩脉动较大，快速性和稳态性能之间的矛盾等问题，提出了基于零电压矢量和自抗扰控制(ADRC)的控制策略。为减小不合理转矩脉动，该系统在传统直接转矩控制

2、的开关表部分基础上加入了两个零电压矢量形成了新的开关表。同时，自抗扰控制技术被应用于速度控制器的设计中，用以实时补偿系统的扰动。通过对汽车加减速和进入隧道两个实际问题进行模拟仿真，仿真结果验证了基于零矢量和自抗扰控制的永磁同步电机直接转矩控制策略有效地提高系统响应速度，平衡快速性和稳定性的关系，同时，能明显减小转矩脉动，改善轮毂式电动车运行性能。关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；自抗扰控制；电动汽车中图分类号：TH16；V211文献标识码：A文章编号：1001—3997(2016)04—0102—0

3、5ADirectTorqueControlStrategyforPermanenlMagnetSynchronousMotorDriveUsedinElectricVehicleDAIYan，(1．YanshanUniversityKeyLabofIndustrialComputerControlEngineeringofHebeiProvince，HebeiQinhuangdao066004，China；2．DepartmentofInformaitonEngineeringTangshanColl

4、ege，HebeiTangshan063000，China)Abstract：InresearchofPermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)installedinin-wheelmotordriveelectricvehicle，andtosolvetheproblemofbigfluxandtorqueripple，thecontradictionbetweenspeedabilityandstabilityexistedinconventionalDirectT

5、orqueControl(DTC)，controlstrategybasedonzerovoltagevectorandActiveDisturbanceRejection(ADR)WasdesignedTos~pressunreasonabletorqueripple，anewswitchingtableWasmodebyaddingtwozerovoltagevectortotheconventionalDTCswitchingtable．MoretheADRtechnologyWasapplie

6、dtothedes~nofspeedcontrollertocompensatesystemperturbationinrealtime．Accordingtosimulatingtwopracticalissuesaboutvehicleaccelerationanddecelerationanddrivingintotunnel，theresultsverifythedirecttorquecontrolstrategyofpermanentmagnetsynchronousmotorbasedo

7、nzerovoltagevectorandauto—disturbances—rejectionimprovessystemrespondspeed，balancesthespeedabilityandstabilityefectively，moreoveritmayreducetorquerippleandimprovepe~,manceofsystemobviousKeyWords：PermanentManetSynchronousMotor(PMSM)；DirectTorqueControl(D

8、TC)；ZeroVoltageVector；ActiveDisturbanceRejection(ADR)；ElectricVehicle永磁同步电机控制策略主要有矢量控制(vc)和直接转矩控制lI百(DTC)。与矢量控制相比，直接转矩控制不需要复杂的矢量变换，随着环境和能源问题日益严重，电动汽车呈现迅猛发展的对电机参数依赖性小，转矩响应快，鲁棒性能好，控制结构简单，趋势，尤其是将驱动电机直接或通过减速器间接安装在车轮上的易于数字化实现，因此直接转矩控制