基于多阶谐波补偿的轮毂电机驱动车辆平稳性控制技术研究

【摘要】：近年来随着国家政策的扶持,新能源电动汽车逐渐被大众所接受。电动汽车一般具有集中轮轴式与分散轮毂式两种驱动模式。分散轮毂式驱动方式因其结构简单、驱动灵活、传动效率高等优点,成为大量低速电动车辆驱动系统的选择。在综合分析国内外轮毂式电机发展历史及其研究现状的基础上,针对特定的轮毂电机结构进行电磁转矩谐波特性分析,确认低次转矩谐波为轮毂电机电磁转矩波动的主要特征。针对低次转矩谐波问题,设计了一种附加三相独立定子绕组的轮毂电机结构,提出了一种基于电流幅值迭代整定的补偿电流注入方法,采用动态步长二分法实现期望幅值的快速收敛。推导补偿电流与补偿绕组产生的电磁转矩的定量关系,确定通入补偿电流的频率、幅值以及相位等特征量,通过建立Flux-Matlab联合仿真模型,开展相关仿真研究。搭建实验平台,验证控制策略在复杂工况下的实验效果。研究结果表明,实际工况下,电机在多种复杂工况下输出转矩的谐波成分与转矩总量比值较大,转矩谐波成分复杂并主要以低次谐波为主。注入补偿电流后,电机输出电磁转矩的总谐波失真降低2.80%-5.84%,所提出的通过电流幅值迭代进行参数整定的补偿电流注入法,对抑制特定阶次的转矩谐波具有积极效果,研究成果对实际应用具有一定借鉴价值。