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《石家庄铁道大学》 2019年
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基于永磁同步电机的电动汽车再生制动控制研究

赵绍策  
【摘要】:传统汽车的尾气排放与当今的环境保护成为越来越突出的矛盾,发展以纯电动汽车为代表的新能源汽车成为解决汽车工业的发展与低碳节能环保之间矛盾的重要途径。限制电动汽车迅速普及的瓶颈是其有限的续驶里程,在电池技术没有得到实质解决的前提下,发展再生制动能量回馈技术对节能减排有着积极的意义。虽然它能有效地延长电动汽车续驶里程,但制动稳定性以及再生制动能量回收利率仍是限制电动汽车发展的重要因素。本文针对此问题,主要对电动汽车制动时永磁同步电机能量回收技术做了相关研究。首先,分析了电动汽车与再生制动技术的研究必要性,同时对此项问题的研究现状做了简要分析。其次,在MATLAB/Simulink环境中建立了以永磁同步电机(PMSM)为基础的电动汽车再生制动系统模型。对含有双向DC/DC变换器的混合储能系统进行了详细的分析;对含有逆变器的PMSM进行了原理分析并应用基于SVPWM的直接转矩算法对其进行调速控制;建立了单轮制动模型,并应用基于滑移率的逻辑门限值算法对其进行ABS控制。再次,分析了再生制动回馈理论。由于汽车制动系统具有非线性、时变性、复杂性的特点,而分数阶PI~λD~μ对复杂系统具有比整数阶PID更加优良的控制精度及鲁棒性,本文将分数阶PI~λD~μ控制方法应用到汽车的再生制动系统中,并通过粒子群算法(PSO)对其进行参数优化,保证系统能量回收高效可靠。最后,对再生制动系统进行了实验分析。通过对系统进行仿真分析和实验,结果表明:运用分数阶PI~λD~μ算法对系统进行控制,具有调节时间短、超调量小、鲁棒性强、制动能量回收效率高等优点,同时验证了在新型电动汽车制动系统中再生制动能量回馈技术的合理性、可行性。
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:U469.72;TM341

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【参考文献】
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【相似文献】
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