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《天津大学》 2010年
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轮毂盘式无铁心永磁同步电动机无传感器控制研究

吕孝亮  
【摘要】:盘式无铁心永磁同步电动机因体积小、功率密度高、动态性能好、特殊场合应用优越性明显等优点已成为轮毂驱动领域的研究热点。本课题主要目的是结合轮毂驱动基本要求,设计适合轮毂驱动的盘式无铁心永磁同步电动机控制系统。针对轮毂电机无位置传感器运行需要,本文设计了基于模糊PI模型参考自适应无位置传感器控制系统。 本文综述了轮毂电机驱动系统的发展历程,分析了盘式无铁心永磁同步电动机的结构和运行原理并对盘式电机轮毂用的可行性进行了分析。然后分析了无铁心结构和Habach阵列对电机控制性能的影响,推导了盘式无铁心永磁同步电动机数学模型。在总结轮毂驱动策略的基础之上,结合轮毂驱动的多轮协调控制需要,选定了转速控制方式下的电机驱动策略。又结合该电机参数线性,数学模型精确特点设计了基于空间矢量调制技术的矢量控制系统。轮毂电机因使用环境恶劣且传感器控制存在固有缺陷而使轮毂电机的无传感器控制成为研究热点。模型参考自适应的原理分析表明其自适应率是个PI调节器,然而因自适应机制的作用过程复杂,PI参数面临难以整定问题。又结合模糊PI调节器参数自整定、控制对象模型不需精确优点,本文设计基于模糊PI模型参考自适应无传感器控制系统,并对该系统进行了仿真研究。为验证系统的有效性,最后以仿真为依据设计了基于DSP的盘式无铁心永磁同步电动机矢量控制系统,并对部分硬件电路进行了Multisim仿真。 仿真和实验结果表明:额定转速设计较高的盘式无铁心永磁同步电动机矢量控制系统满足轮毂驱动基本要求,适合汽车轮毂驱动。改进模型参考自适应因电机模型精确、参数线性和模糊PI固有优点能在无传感器控制中获得理想的控制性能。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM341

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【参考文献】
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