混合动力客车集成一体化启动—发电机技术（ISG）与监控系统研究

【摘要】： 在ISG混合动力系统中,ISG电动机与控制系统设计是混合动力传动系统设计的重点内容。整车控制策略是ISG混合动力电动汽车取得最佳的燃油经济性、较低的排放和良好动力性能的关键。在ISG混合动力系统中,由于电动机与发动机同轴连接,电动机的电动与发电运行只能与发动机保持相同的转速。这对电动机的控制是一个挑战。本文研究了ISG永磁同步电动机的矢量控制方法,并应用摩托罗拉DSP型单片机568F8367设计了ISG电机控制系统。电动机逆变器主要由六个IGBT组成,采用先进的SVPWM调制方法生成三相交流电压。在ISG电机实验测试平台上对电机控制系统进行了调试,并对控制器参数进行了优化。仿真及实验结果表明,电机及控制器系统完全达到了混合动力系统的性能指标。 本文还对混合动力客车中HALL传感器的使用和无位置传感器电机系统进行了理论分析和实验研究,本文研究了ISG永磁同步电动机的直接转矩控制算法。直接转矩控制不需要通过反馈进行磁场定向,不需要测量电机转子位置,能够产生快速,可靠的电动机响应。应用Matlab/Simulink仿真工具建立了ISG永磁同步电动机的直接转矩控制系统,通过仿真结果分析了直接转矩控制的效果。对直接转矩控制中的弱磁控制进行了研究,提出了一种弱磁控制算法,并通过仿真进行了验证。直接转矩控制的主要缺点是转矩会脉动大,而且低速性能差。文中深入分析了直接转矩控制中转矩脉动大的原因,并对国内外学者的改进算法进行了总结,指出了直接转矩控制进一步研究的方向,应用的可能性。