電動(dòng)汽車(chē)用大功率無(wú)刷直流電機(jī)控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、電動(dòng)汽車(chē)是當(dāng)今社會(huì)能量可高效利用、清潔環(huán)保、能源可再生和可持續(xù)發(fā)展的交通工具。電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)不同，它依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為動(dòng)力來(lái)源。在蓄電池的儲(chǔ)能密度受到一定限制的條件下，開(kāi)發(fā)高性能、高效率的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)尤其重要。無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率密度高、控制靈活、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。本文著重對(duì)應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了研究分析。
　　本課題的研究目的是解決無(wú)刷

2、直流電機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)時(shí)存在的一些問(wèn)題，對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)控制的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，研發(fā)出適用于電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。本文針對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)控制中存在的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和研究。
　　采用電流預(yù)測(cè)控制策略以抑制無(wú)刷直流電機(jī)產(chǎn)生的換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。在分析電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生原理的基礎(chǔ)上，本文采用電流預(yù)測(cè)控制策略與改進(jìn)的脈沖寬度調(diào)制模式相結(jié)合的控制策略，通過(guò)電流預(yù)測(cè)控制算法計(jì)算相應(yīng)相的占

3、空比，控制開(kāi)通相的電流上升斜率和關(guān)斷相的電流下降斜率相等，保證非換相相的電流保持恒定，從而抑制電機(jī)的換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。實(shí)驗(yàn)表明本文提出的算法可以在全速度范圍內(nèi)明顯抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，驗(yàn)證了所采取控制策略的有效性。
　　采用全局快速終端滑模觀測(cè)器控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器的控制。全局快速終端滑?？刂撇呗越Y(jié)合了線性滑模與非奇異終端滑模的優(yōu)點(diǎn)，提高了系統(tǒng)狀態(tài)的收斂速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)反電動(dòng)勢(shì)的觀測(cè)，使用線反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)作為電機(jī)的換相點(diǎn)，實(shí)

4、現(xiàn)了電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制。所提出的控制策略相對(duì)于傳統(tǒng)的滑模觀測(cè)器控制策略，能夠加快收斂速度，減少了估算電機(jī)換相點(diǎn)的延遲，提高了系統(tǒng)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能。
　　對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)采用恒值電流回饋制動(dòng)控制以延長(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。研究了無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)單管調(diào)制下的回饋制動(dòng)原理，推導(dǎo)出了回饋制動(dòng)的數(shù)學(xué)公式。提出了采用恒值制動(dòng)電流的回饋制動(dòng)控制策略，建立了制動(dòng)電流閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所提出的制動(dòng)方法可以回收制動(dòng)能量，并保持制動(dòng)電流保