无位置传感器永磁同步电机的制动控制系统研究

发布时间：2021-05-18 13:08

　　如今,如何解决能源和环境问题成为了当下研究的热点,在此背景下电动汽车成为了当今世界一大热门的研究发展对象。但是由于电动汽车的行驶里程会受到动力电池存储容量的影响,使得电动汽车长途出行受限。电机在制动过程中可以重新回收消耗的电能,这样在提高了能源利用率的同时,也能借此提高汽车的一次性行驶里程。因此,针对电动汽车的制动系统的研究已经成为了新能源汽车开发领域上的一个重点研究方向。现阶段,永磁同步电机由于其效率高、体积小、功率密度大的特点被广泛应用在了纯电动汽车中。电机控制系统中的一个关键环节就是要能够实时准确的获取电机的转速和转子位置,通过机械式位置传感器可以准确获得电机转子位置信息,但是安装位置传感器的成本较高且易损坏,维护困难。基于以上原因,本文采用无位置传感器的控制方式,对永磁同步电机的制动过程和制动控制策略进行研究。本文介绍了永磁同步电机在不同坐标系下的基本数学模型以及矢量控制理论,详细介绍了永磁同步电机无位置传感器的控制方法,并通过传统的无位置传感器控制方法,搭建了复合的无位置传感器控制系统,完成对电机在低速和高速运行时的平稳控制。之后对永磁同步电机的制动过程进行了着重分析,同时阐... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 纯电动汽车电机发展概况
    1.3 国内外电机控制技术研究现状
        1.3.1 电机控制技术发展概况
        1.3.2 无位置传感器控制系统研究概况
    1.4 电机制动控制策略研究概况
    1.5 本文主要内容
第2章 永磁同步电机矢量控制
    2.1 永磁同步电机的基本结构
    2.2 永磁同步电机的数学建模
        2.2.1 自然坐标系下的数学模型
        2.2.2 Clark-Park坐标变换
        2.2.3 同步旋转坐标系下的数学建模
    2.3 矢量控制策略
        2.3.1 基于转子磁场的转矩控制
        2.3.2 弱磁控制
    2.4 SVPWM矢量合成算法
    2.5 本章小结
第3章 PMSM无位置传感器混合控制算法的搭建
    3.1 永磁同步电机中高速无位置传感器控制策略
        3.1.1 模型参考自适应系统
        3.1.2 参考模型和可调模型
        3.1.3 自适应律的推导
    3.2 永磁同步电机零速低速无位置传感器控制策略
        3.2.1 脉振高频电压注入法的基本原理
        3.2.2 转子位置估计方法
    3.3 全速范围下的混合控制
    3.4 本章小结
第4章 永磁同步电机制动系统分析
    4.1 电机的四象限运行
    4.2 电机的制动过程分析
        4.2.1 电流调整阶段
        4.2.2 稳定制动阶段
        4.2.3 能耗制动阶段
    4.3 永磁同步电机的制动控制策略
        4.3.1 永磁同步电机制动回收系统的构成
        4.3.2 电机制动控制策略分析
    4.4 无位置传感器控制制动系统的搭建
    4.5 本章小结
第5章 无位置传感器控制制动系统的仿真与验证
    5.1 电池模型的搭建
    5.2 PMSM无位置传感器控制系统仿真
    5.3 仿真结果分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源汽车长期向好发展态势不变[J]. 陈婉.  环境经济. 2020(Z2)
[2]中国新能源客车产业发展研究[J]. 孟庆思,王昊,李宏伟,郑洲.  汽车实用技术. 2020(01)
[3]永磁同步电机再生能量回馈分析研究[J]. 王兵,何孝祖,陈瀚,余鑫.  电工电气. 2019(07)
[4]基于电池SOC的永磁同步电机能量回馈策略研究[J]. 刘新天,葛德顺,何耀,郑昕昕,曾国建.  电机与控制学报. 2017(11)
[5]混合电动汽车制动能量回收策略研究[J]. 崔弘,刘国斌,王海彪,薛鹏.  吉林大学学报(信息科学版). 2017(01)
[6]中国电动汽车市场的迅速崛起[J]. 彭斐.  汽车与配件. 2015(32)
[7]电动汽车永磁同步电机制动过程研究[J]. 黄智宇,李景俊,鲜知良,尤云功.  电气传动. 2014(07)
[8]论电工领域中对α-β变换的误用[J]. 赵贺,林海雪.  电网技术. 2013(11)
[9]永磁同步电机制动能量回收系统的控制方法[J]. 卢智锋,李军,周世琼,康龙云.  电力自动化设备. 2013(02)
[10]电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制[J]. 卢东斌,欧阳明高,谷靖,李建秋.  中国电机工程学报. 2013(03)

博士论文
[1]中国新能源发展研究[D]. 张海龙.吉林大学 2014
[2]纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究[D]. 汪贵平.长安大学 2009

硕士论文
[1]基于MRAS的电动汽车用永磁同步电机无速度传感器控制系统安全的研究[D]. 任攀元.上海应用技术大学 2019
[2]永磁同步电机无位置传感器控制技术研究[D]. 周成林.浙江大学 2019
[3]电动汽车制动能量回收控制器设计及其控制策略研究[D]. 王阳阳.西安工程大学 2018
[4]电动汽车再生制动能量回馈控制策略研究[D]. 葛德顺.合肥工业大学 2017
[5]基于模型的电动汽车用永磁同步驱动电机控制器研究[D]. 任晨佳.清华大学 2014



本文编号：3193847