【摘 要】
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在21世纪的今天,我国经济快速发展的情况下,国民汽车的普及率不断提高。随着化石能源的大量使用,产生了很多关于能源枯竭以及环境保护的问题,所以电动汽车产业开始蓬勃发展。永磁同步轮毂电机是一种在轮毂上应用的永磁同步电机(PMSM),因其具有较宽的调速范围、较高的功率密度以及轻质量、小体积等优点而备受电动汽车青睐。因PMSM的长处,本文直接将直接转矩控制策略(DTC)用在PMSM上,并将通过一些算法上的
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在21世纪的今天,我国经济快速发展的情况下,国民汽车的普及率不断提高。随着化石能源的大量使用,产生了很多关于能源枯竭以及环境保护的问题,所以电动汽车产业开始蓬勃发展。永磁同步轮毂电机是一种在轮毂上应用的永磁同步电机(PMSM),因其具有较宽的调速范围、较高的功率密度以及轻质量、小体积等优点而备受电动汽车青睐。因PMSM的长处,本文直接将直接转矩控制策略(DTC)用在PMSM上,并将通过一些算法上的改进来改善性能,使DTC系统性能得到完善与提高。文中首先针对PMSM的一些基本结构和数学模型展开详细的论述,并叙述了PMSM数学模型的各种坐标转换,这也是在后面的各节中都需要用到的部分。其次对传统的DTC算法、原理、数学模型以及优劣势进行了详细的说明。文中利用MATLAB/Simulink软件完整搭建出了传统DTC的仿真模型,仿真表明DTC系统在动静态性能方面都有着很好的表现。能很好满足车用调速,但并不是说这种方法是完美的。其在低速阶段也会有些不尽人意的表现,比如转矩脉动和磁链的波动。为了解决上述问题文中引入了模型预测直接转矩控制(MPDTC)的方法,该方法首先建立预测模型,并对预测控制的延迟进行了补偿,同时针对电压矢量的优选采用了价值函数,函数中包含如转矩脉动、磁链脉动等参数的指标,同时给各指标部分加以权重,最终使选取输出的电压矢量为最优。以此达到降低转矩脉动,解决系统低速状态下的转矩脉动大,系统低速不平稳问题。仿真结果证明:该系统具有较好的性能,低速时能够明显降低转矩脉动。最后针对传统DTC系统以及MPDTC系统没有解决的定子磁链脉动仍较大问题,引入了占空比调制策略来进行研究,利用转矩和磁链的偏差分析零电压矢量以及非零电压矢量作用下的定子磁链幅值和电磁转矩的变化率来计算占空比,结合MPDTC进行改进,使车用PMSM-DTC系统在低速方面的表现进一步的提高完善。图[122]表[5]参[80]
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