收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于模型设计的电动汽车永磁同步电机无速度传感器控制策略的研究

佘超  
【摘要】:永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)因其特有的高效性能优势,已经广泛应用在电动汽车驱动领域。电动汽车的电机工作环境相对恶劣,并且在电机主轴安装的用于检测转子位置的旋转变压器或编码器属于易损部件,一旦失效将会产生严重的安全事故。本文将基于这一问题研究无速度传感器控制策略的应用。针对传统电机控制算法的开发效率低、周期长和代码可靠性差的缺陷,本文将采用基于模型设计的开发方法对电机的控制算法进行开发,实现了计算机仿真与硬件处理器的有机结合,大大提高了电机算法的可靠性。首先,本文对永磁同步电机的结构和工作原理进行了分析,根据坐标变换原理介绍了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型。在此基础上介绍了三相电压源型逆变器的空间电压矢量控制算法的工作原理,并搭建了永磁同步电机矢量控制系统的模型。为了实现无速度传感器控制,采用模型参考自适应算法对转子速度及位置进行估计,并根据波波夫超稳定性原理设计了自适应律,由于传统的模型参考自适应算法是通过系统的稳定性收敛来实现对参数的辨识,收敛速度较慢,本文设计了电流全阶状态观测器作为可调模型,状态估计方程中增加了校正反馈闭环环节,大大提高了速度辨识的收敛速度,实现了对电机位置和速度的有效估计。然后,基于模型设计的开发流程并结合永磁同步电机矢量控制算法,以MATLAB/Simulink中的Embedded Coder工具箱为开发工具,建立了电机矢量控制仿真模型与代码模型,并搭建了无速度传感器算法的代码模型。基于模型设计的方法实现了自动代码生成、Simulink图形编程及控制算法软件在环仿真,可以有效避免代码的错误及时发现程序的错误来进行修改。最后,介绍了 PMSM控制系统的硬件实验平台设计,以TMS320F28377s为控制核心设计了主控系统,以英飞凌IGBT FF600R12ME4A-B11为核心设计了功率电路,为本文提出的算法的应用实现提供了实验平台,并在此平台上对本文基于模型设计开发的无速度传感器算法进行了实验,验证了该算法的正确性及模型生成代码的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前14条
1 陈慧民;;电动汽车永磁同步电机堵转损坏机理分析及预防措施[J];大功率变流技术;2015年05期
2 罗德荣;曾智波;黄守道;陈自强;李建业;;电动汽车用永磁同步电机超前角弱磁控制[J];湖南大学学报(自然科学版);2011年03期
3 彭海涛;何志伟;余海阔;;电动汽车用永磁同步电机的发展分析[J];微电机;2010年06期
4 肖梦;;永磁同步电机直接转矩控制的仿真研究[J];数字技术与应用;2010年02期
5 汤正祎;;基于模型参考自适应的永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制[J];科技广场;2007年03期
6 徐斌;;电动汽车用永磁同步电机设计[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2016年03期
7 王春喜;;电动汽车用永磁同步电机设计方法及相关问题的研究[J];科技资讯;2015年09期
8 吕振;姚琳琳;;全数字永磁同步电机控制系统研究[J];煤矿机电;2009年06期
9 陆刚;;透析永磁同步电机的应用技术[J];电源世界;2018年04期
10 闫荣妮;王瑞男;张伟;;永磁同步电机控制策略研究[J];防爆电机;2018年04期
11 杨立超;王赫;于海蒂;;内置式永磁同步电机结构与电磁耦合分析[J];内燃机与配件;2018年20期
12 苏鸣翰;;永磁同步电机的模糊控制研究[J];鞍山师范学院学报;2016年04期
13 于慎波;李红;翟凤军;钟双双;夏鹏澎;;基于nCode Design-Life的永磁同步电机主轴的疲劳特性分析[J];组合机床与自动化加工技术;2017年01期
14 赵长春;刘凤春;;基于模糊迭代的永磁同步电机位置跟踪控制[J];计算机仿真;2016年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐煜昊;夏加宽;李天元;;电动汽车驱动用永磁同步电机的设计与分析[A];第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2017年
2 李风辉;董婷;;电动汽车用多相永磁同步电机的设计与分析[A];第十三届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2016年
3 王丽梅;;电动汽车永磁同步电机控制器硬件设计[A];西南汽车信息:2011年上半年合刊[C];2011年
4 才立忠;吴卫楠;饶界;卢有君;李艳斌;;基于耦合场仿真的永磁同步电机噪声分析[A];2016中国汽车工程学会年会论文集[C];2016年
5 张立军;方杰;王心坚;孟德建;;永磁同步电机电磁振动多场耦合建模与分析[A];2016中国汽车工程学会年会论文集[C];2016年
6 宋得雪;聂磊;彭兵;;分数槽交替极永磁同步电机齿槽转矩优化分析[A];第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2017年
7 董新宇;赵希梅;;基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制[A];第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2017年
8 王正祥;于明湖;;压应力对压缩机用永磁同步电机铁损的影响及改善分析[A];2016年中国家用电器技术大会论文集[C];2016年
9 雷鸣凯;朱国昕;;永磁同步电机带遗忘因子的迭代学习控制[A];第十三届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2016年
10 李生祥;韩雪岩;;高速永磁同步电机三维全域温度场数值计算[A];第十二届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2015年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔峰;永磁同步电机驱动系统几类自适应控制策略研究[D];山东大学;2018年
2 曾德鹏;多单元永磁同步电机无机械负荷间接测试方法研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
3 于吉坤;高速永磁同步电机电磁分析与转子动力学研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
4 王东东;同步电机及虚拟同步电机的等效Lorenz模型及稳定性分析[D];华南理工大学;2017年
5 肖海峰;永磁同步电机精确控制方法及若干关键问题研究[D];西北工业大学;2016年
6 邓惟滔;永磁同步电机系统参数辨识与转矩波动抑制[D];天津大学;2017年
7 陆婋泉;永磁同步电机无传感器矢量控制技术研究[D];东南大学;2016年
8 李东;永磁同步电机的混沌控制方法研究[D];重庆大学;2008年
9 史婷娜;低速大转矩永磁同步电机及其控制系统[D];天津大学;2009年
10 王松;永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 佘超;基于模型设计的电动汽车永磁同步电机无速度传感器控制策略的研究[D];北京交通大学;2018年
2 高闯;基于模型设计的永磁同步电机空间矢量控制系统的研究与实现[D];长安大学;2014年
3 尹文侠;基于电感模型的车用内置式永磁同步电机性能分析与参数辨识[D];安徽大学;2016年
4 张清路;车载永磁同步电机控制系统设计[D];北京工业大学;2014年
5 刘伟刚;基于直接转矩控制的电动汽车永磁同步电机控制系统研究与设计[D];重庆大学;2011年
6 石勇;电动汽车用永磁同步电机直接转矩控制的研究[D];武汉理工大学;2007年
7 赵金越;电动车压缩机永磁同步电机无位置传感器控制研究[D];沈阳工业大学;2017年
8 李风辉;电动汽车用多相容错永磁同步电机的研究[D];沈阳工业大学;2017年
9 徐斌;电动汽车用永磁同步电机优化仿真[D];西华大学;2015年
10 杜翔宇;电动汽车用永磁同步电机仿真及其控制策略研究[D];上海交通大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陈正军;嵊州,奏响产业升级进行曲[N];绍兴日报;2017年
2 申军平 雷冬梅;永磁同步电机承担主牵引驱动[N];运城日报;2010年
3 张永法;F2TP永磁同步电机掀起节能革命[N];中国纺织报;2007年
4 刘文硕;永磁同步电机助推纺织机节能[N];中国工业报;2007年
5 杨建光;永磁同步电机牵引系统研发取得突破[N];人民铁道;2015年
6 刘文硕;高效永磁同步电机降低设备电力损耗[N];中国纺织报;2007年
7 吴涛;永铜选厂球磨机同步电机励磁装置改造成功[N];中国有色金属报;2005年
8 ;超高速防爆变频调速同步电机研制成功[N];中国技术市场报;2011年
9 本报记者 丁波;“上上下下”更绿色[N];解放日报;2005年
10 记者 李文峰 通讯员 姜尚昆 易臣;全球首套盾构机永磁同步电机交付[N];湖南日报;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978